Зв'язка карбіду кремнію - нітридна зв'язка SiC

Карбід кремнію часто використовується для застосувань, які вимагають від нього стійкості до корозії, стирання і високих температур, а також міцності і в'язкості, особливо в умовах ударів.

Існує багато методів з'єднання формованих деталей з карбіду кремнію з металевими або іншими деталями з карбіду кремнію. Однак, на жаль, ці дорогі і складні методи ще не знайшли широкого технологічного застосування.

Нітридна зв'язка

Nitride Bonded SiC - це надміцний матеріал, який поєднує в собі відмінну зносостійкість і ударостійкість карбіду кремнію з чудовою стійкістю до термічних ударів, що робить його чудовим вибором для застосувань, пов'язаних зі швидкими змінами температури або термічними циклами, стійкістю до лужної ерозії та абразивного зносу, стійкістю до лугів, а також захистом від лужної корозії. Цей матеріал можна отримати шляхом азотування суміші порошку кремнію (Si) і частинок карбіду кремнію (SiC); під впливом азоту в результаті реакції утворюється нітрид кремнію, який зв'язується з усіма частинками, забезпечуючи міцність композиту і створюючи щільну композитну структуру.

Цей вогнетривкий матеріал може бути виготовлений у формі, близькій до сітчастої, що дозволяє заощадити час і гроші на його виробництві за рахунок виключення операцій шліфування або інших фінішних операцій. Він особливо корисний у сферах застосування, де потрібна висока стійкість до стирання, наприклад, у шахтних циклонах і вугільних установках; для футерування; захист від корозії є частиною його властивостей; він також має чудову стійкість до термічних ударів, оскільки не змочується розплавами металів, що робить його придатним для камер відновлення алюмінію або для сміттєспалювальних установок.

Реакційно зв'язаний нітрид кремнію можна отримати шляхом ретельного азотування "тіста" SiC або пресування при підвищених температурах, зв'язуючи його частинки з різними нітридами металів, такими як нітриди бору, ванадію, титану і танталу, щоб сформувати міцну кераміку, стійку до стирання, ударів і термічних ударів, а також інертну до кислот і лугів, що робить її придатною для використання в корозійно стійких середовищах.

SiC покритий різними нітридами металів, нанесеними шарами на його поверхню, створюючи надзвичайно тверду і стійку до стирання поверхню, яка також може похвалитися відмінною стійкістю до термічних ударів і є вогнетривким матеріалом, що не змочується, для конкретних промислових застосувань.

Вогнетриви на нітридній зв'язці бувають різних форм, розмірів і марок для задоволення різних потреб у випалюванні. Зазвичай вони виробляються у вигляді литих злитків, а великі полиці оснащені компенсаторами, які допомагають зняти напруження під час випалу. Будь ласка, майте на увазі, що кожного разу, коли полиці з нітридними зв'язками гарячі на дотик, їх слід розвантажувати/завантажувати обережно, щоб запобігти ураженню електричним струмом під час завантаження або розвантаження з полиці.

Reaction Bonded - Реакція, пов'язана з реакцією

Реакційне зв'язування оксиду алюмінію (RBAO) дає змогу створювати керамічні вироби за індивідуальними замовленнями, що ідеально підходять для унікальних форм і великих розмірів, а також для промислового використання, наприклад, у гірничодобувних циклонах, які вимагають високої зносостійкості. Реакційно зв'язана кераміка з карбіду кремнію забезпечує чудову термостійкість при низьких температурах; обидва виробничі процеси забезпечують виняткову міцність, довговічність і стійкість до стирання в різних галузях промисловості.

Реакційне склеювання - це метод прищеплення, який поєднує органосилановий реагент з силікагелем для утворення непроникного матеріалу, стійкого до більшості рідин (включаючи помірно їдкі та кислотні розчини), залишаючись при цьому стійким до стирання та окислення, що робить його придатним для трибологічних компонентів.

Реагуючи з органосиланами, поверхня силікагелю може утворювати нові хімічні зв'язки з органічними молекулами, і цей новий матеріал можна ідентифікувати за допомогою спектроскопії комбінаційного розсіювання світла (SERS), передової методики, що надає інформацію про морфологію поверхні в оксидних матеріалах [1].

Аналіз спектра SERS поверхні кремнезему з приєднаними молекулами вказує на наявність кількох піків, широкі смуги при 4000 см-1 спричинені полімерною конденсацією кремнієвої кислоти, тоді як гострі піки біля 3700 см-1 зумовлені режимами згинання та розтягування кремній-кисню.

SERS може виявляти й інші піки, в тому числі піки молекул, пов'язаних з поверхнею за допомогою зв'язків. Метиленові та метильні групи з'являються приблизно при 0,8 та 1,2 ppm, а їхні чіткі піки вказують на високу щільність зв'язку для цих груп.

SERS спектри зв'язаних фаз, отриманих в результаті реакції тетраетоксисилану з силікагелем, виявляють два унікальні піки. Один з них при -90 ppm представляє атоми кремнію, з'єднані трьома силоксановими зв'язками з вуглецем (так звані силаноли гемінаї), тоді як 13 ppm вказує на піки ЯМР-спектрів вуглецю-13 CP-MAS, зумовлені приєднанням метанольних або ацетонових груп до гідроксильної групи (Si-CH2-CH3).