Ανακρυσταλλωμένο καρβίδιο του πυριτίου

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα ολοένα και πιο δημοφιλές υλικό λόγω των εξαιρετικών μηχανικών, θερμικών και ηλεκτρικών ιδιοτήτων του. Το ανακρυσταλλωμένο καρβίδιο του πυριτίου έχει μοναδικές ιδιότητες λόγω της μικροδομής του.

Το RSiC χρησιμοποιείται συχνά σε έπιπλα κλιβάνων και κεραμικά προϊόντα, όπως πυρίμαχα υλικά, βιομηχανίες ανθεκτικές στη φθορά και βιομηχανικούς κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας, λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων αντίστασης στη διάβρωση και στη θερμοκρασία.

Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες

Η ανώτερη αντοχή του ανακρυσταλλωμένου καρβιδίου του πυριτίου σε υψηλές θερμοκρασίες το καθιστά εξαιρετική επιλογή υλικού για εφαρμογές όπου τα υλικά πρέπει να αντέχουν σε εξαιρετικά απαιτητικά περιβάλλοντα, σε αντίθεση με τα κεραμικά που γίνονται λιγότερο ισχυρά σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Επιπλέον, η μικροδομή του το βοηθά να αντιστέκεται στη διάβρωση. Το ανακρυσταλλωμένο καρβίδιο του πυριτίου έχει πολυάριθμες βιομηχανικές χρήσεις, όπως έπιπλα κλιβάνου, κύλινδροι/πλάκες υπόστεγου/πλάκες υπόστεγου/πλάκες γούρνων, καθώς και πλάκες θωράκισης που χρησιμοποιούνται κατά των σημερινών ή αναδυόμενων βαλλιστικών απειλών.

Η τεχνική εκτύπωσης καρμπορούνδου, μια μέθοδος βαθυτυπίας, χρησιμοποιεί επίσης κόκκους καρμπορούνδου. Αφού αναμιχθεί με νερό για να σχηματιστεί μια πάστα, αυτή εφαρμόζεται πάνω σε μια πλάκα αλουμινίου πριν σκουπιστεί από τυχόν γυμνές περιοχές με νερό, αφήνοντας πίσω το τελικό τυπωμένο σημάδι, το οποίο στη συνέχεια κυλιέται για να δημιουργηθεί το τελικό προϊόν.

Συγκριτικά με τα πυρίμαχα υλικά καρβιδίου πυριτίου συνδεδεμένου με οξείδιο, τα πυρίμαχα υλικά συνδεδεμένα με νιτρίδιο διαθέτουν υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα και μεγαλύτερη αντοχή στην οξείδωση και στο σχηματισμό σκωρίας, αντοχή σε κρούσεις και κρούσεις και μπορούν ακόμη και να χρησιμοποιηθούν με κλιβάνους ταχύτερων ρυθμών όπτησης για να αυξήσουν τη χρήση, μειώνοντας ταυτόχρονα το μοναδιαίο ενεργειακό κόστος.

Το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να παραχθεί με διάφορες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης της πυροσυσσωμάτωσης με αντίδραση, της πυροσυσσωμάτωσης καρβιδίου πυριτίου χωρίς πίεση και της αυτοκόλλησης. Η πυροσυσσωμάτωση αντίδρασης παράγει πυκνά υλικά με καλή καθαρότητα και αντοχή σε θερμικά σοκ, αλλά δυσχεραίνει τον έλεγχο των μεγεθών των σωματιδίων. Το καρβίδιο του βορίου ως πηγή άνθρακα μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή της αποσύνθεσης του πολυμερούς, εξαλείφοντας παράλληλα τους πόρους στα πράσινα σώματα- η πυροσυσσωμάτωση υγρής φάσης μπορεί επίσης να βελτιώσει τους ρυθμούς παραγωγής.

Αντοχή στη φθορά

Το ανακρυσταλλωμένο καρβίδιο του πυριτίου ξεχωρίζει ως ιδανικό υλικό για εφαρμογές ανθεκτικότητας στη φθορά λόγω του συνδυασμού αντοχής και αντοχής στη διάβρωση, καθιστώντας το κατάλληλο για στεγανοποιήσεις αντλιών χημικών προϊόντων καθώς και για άλλα απαιτητικά περιβάλλοντα. Επιπλέον, η χαμηλή θερμική του διαστολή μειώνει τον κίνδυνο από τις γρήγορες αλλαγές ψύξης/θερμοκρασίας, ενώ η υψηλή σκληρότητά του το καθιστά κατάλληλο ως εξαρτήματα ρουλεμάν σε συστήματα ρουλεμάν - χρησιμοποιείται ακόμη και για την παραγωγή διαφόρων σχημάτων, όπως εγχυτήρες που χρησιμοποιούνται για εφαρμογές αμμοβολής, στεγανοποιήσεις αντλιών νερού αυτοκινήτων και εξαρτήματα ρουλεμάν.

Το RSiC είναι ένας εξαιρετικός ηλεκτρικός μονωτής που αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας το το τέλειο υλικό για την επένδυση μεγάλων υψικαμίνων. Επιπλέον, η αντοχή του στη φθορά το καθιστά κατάλληλο για αγωγούς, πτερωτές και κυκλώνες- ο χυτοσίδηρος τείνει να φθείρεται γρήγορα σε αυτές τις εφαρμογές, ενώ αντιστέκεται καλά στους κραδασμούς και τις δονήσεις επιτρέποντας εφαρμογές εξόρυξης.

Το καρβίδιο του πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδια επέδειξε εξαιρετική αντοχή στη φθορά σε ελαφρύ έδαφος που περιέχει χαλαρή άμμο, ξεπερνώντας κατά πέντε φορές τους τύπους χάλυβα που χρησιμοποιούνται συνήθως για εξαρτήματα εργασίας στο έδαφος. Το καρβίδιο του πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδιο παρείχε επίσης πάνω από έξι φορές μεγαλύτερη αντοχή στη φθορά σε μεσαίες και βαριές συνθήκες εδάφους, καθιστώντας το την ανώτερη επιλογή υλικού για στρώματα συγκόλλησης με επένδυση- η αντοχή του στη φθορά ποικίλλει ανάλογα με τις συνθήκες του εδάφους.

Υψηλή θερμική αγωγιμότητα

Το RSiC διαθέτει υψηλή θερμική αγωγιμότητα, καθιστώντας το εξαιρετικό υλικό για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας. Ικανό να αντέχει σε θερμοκρασίες έως και 1.600 βαθμούς Κελσίου, ενώ η αντοχή του παραμένει σταθερή, το υλικό αυτό μπορεί επίσης να διαμορφωθεί εύκολα σε διάφορα σχήματα για την κάλυψη συγκεκριμένων εφαρμογών - μέθοδοι κατασκευής, όπως η χύτευση με ολίσθηση, η εξώθηση και η χύτευση με έγχυση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν εργάζεστε με αυτό.

Το RSiC διαθέτει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα λόγω της χαμηλής πυκνότητας και της πορώδους δομής του, η οποία επιτρέπει την παγίδευση μορίων της αέριας φάσης για τη διατήρηση της θερμότητας, ενώ παράλληλα αντιστέκεται σε διεργασίες διάβρωσης, όπως η οξείδωση ή άλλες διεργασίες διάβρωσης. Επιπλέον, το υλικό αυτό διαθέτει χαμηλότερο σημείο τήξης από τα περισσότερα τεχνικά κεραμικά, καθιστώντας το ασφαλέστερο υλικό με το οποίο μπορεί να εργαστεί κανείς.

Είναι ένα εξαιρετικό υλικό για χρήση σε κλιβάνους σήραγγας, κλιβάνους μεταφοράς, κλιβάνους διπλού κυλίνδρου και γραμμές παραγωγής μονωτήρων πορσελάνης. Χάρη στο μικρό του βάρος και τις ιδιότητες αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες, αποτελεί εξαιρετικό υλικό για τη μεταφορά πλαισίων δομής εντός αυτών των κλιβάνων, ενώ επιπλέον διαθέτει εξαιρετικές μονωτικές ιδιότητες και δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας.

Οι διαδικασίες πυροσυσσωμάτωσης για RSiC ποικίλλουν ανάλογα με τη μέθοδο χύτευσης που επιλέγεται. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει συνήθως την τοποθέτηση ενός μείγματος σκόνης SiC και συνδετικού υλικού σε μήτρα και στη συνέχεια την εκτέλεση καρβοθερμικής αναγωγής για την παραγωγή ενός συσσωματωμένου σώματος. Η συγκόλληση με αντίδραση παράγει πυκνά προϊόντα, ενώ η πυροσυσσωμάτωση με ανακρυστάλλωση παράγει πορώδη προϊόντα κατάλληλα για υψηλές θερμοκρασίες.

Χαμηλή θερμική διαστολή

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα ολοένα και πιο δημοφιλές υλικό στη βιομηχανία λόγω των ανώτερων μηχανικών και ηλεκτρικών ιδιοτήτων του, που το καθιστούν εξαιρετική επιλογή για κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας και κεραμικές εφαρμογές. Ο χαμηλός ρυθμός θερμικής διαστολής του ανακρυσταλλωμένου καρβιδίου του πυριτίου το καθιστά επίσης κατάλληλο για χρήση σε τέτοιες ακραίες θερμοκρασίες, καθώς και για δομικά στοιχεία όπως έπιπλα και κύλινδροι σε κλιβάνους υψηλής θερμοκρασίας.

Η θερμική διαστολή του RSiC καθορίζεται από τη μικροδομή του, τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης και τη θερμοκρασία. Οι μέθοδοι μορφοποίησης παίζουν επίσης καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση της μικροδομής του - αυτές καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο αλληλοσυνδέονται οι κόκκοι του υλικού, καθώς και την αντοχή του σε θερμικά σοκ.

Ένας από τους καλύτερους τρόπους για την αξιολόγηση της θερμικής διαστολής του RSiC είναι με ένα στερεοσκοπικό μικροσκόπιο, με τα αποτελέσματά του να χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της ογκομετρικής διαστολής με βάση συγκεκριμένες συνθήκες χρησιμοποιώντας τύπους όπως "av = Cv3BV", όπου Cv είναι το σταθερό ειδικό θερμικό περιεχόμενο όγκου, η παράμετρος Gruneisan είναι "g" και Vm αντιπροσωπεύει το μέτρο όγκου.

Το RSiC διαθέτει μια ασυνήθιστη μικροδομή που αποτελείται από κάθετες πλάκες που συνδέονται μεταξύ τους για μέγιστη μηχανική αντοχή, ανθεκτικότητα και αντοχή στη διάβρωση. Επιπλέον, ο χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής και η ανώτερη αντοχή του σε θερμικά σοκ καθιστούν το RSiC ελκυστικό υλικό σε περιβάλλοντα υψηλών θερμοκρασιών.