Uudelleenkiteytetty piikarbidi

Piikarbidi on yhä suositumpi materiaali sen hyvien mekaanisten, termisten ja sähköisten ominaisuuksien vuoksi. Uudelleenkiteytyneellä piikarbidilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia sen mikrorakenteen vuoksi.

RSiC:tä käytetään usein uunikalusteissa ja keraamisissa tuotteissa, kuten tulenkestävissä materiaaleissa, kulutusta kestävässä teollisuudessa ja teollisuuden korkean lämpötilan uuneissa sen erinomaisen korroosionkestävyyden ja lämpötilankestävyyden ansiosta.

Korkean lämpötilan lujuus

Uudelleenkiteytetyn piikarbidin ylivoimainen lujuus korkeissa lämpötiloissa tekee siitä erinomaisen materiaalivalinnan sovelluksiin, joissa materiaalien on kestettävä erittäin haastavia ympäristöjä, toisin kuin keramiikka, jonka lujuus heikkenee korkeammissa lämpötiloissa. Lisäksi sen mikrorakenne auttaa sitä vastustamaan korroosiota. Uudelleenkiteytetyllä piikarbidilla on lukuisia teollisia käyttökohteita, kuten uunikalusteet, rullat, vajalevyt, vajalevyt ja lauteet sekä panssarilevyt, joita käytetään nykyisiä tai uusia ballistisia uhkia vastaan.

Carborundum-painotekniikassa, joka on syväpainomenetelmä, käytetään myös carborundum-hiekkaa. Kun se on sekoitettu veteen tahnaksi, se levitetään alumiinilevylle, jonka jälkeen se pyyhitään vedellä pois paljailta alueilta, jolloin jäljelle jää lopullinen painojälki, joka sitten rullataan lopullisen tuotteen luomiseksi.

Verrattuna oksidisidoksiseen piikarbidiin, nitridisidoksisilla tulenkestävillä aineilla on korkeampi lämmönjohtavuus ja parempi hapettumisen ja kuonan muodostumisen kestävyys, isku- ja iskunkestävyys, ja niitä voidaan jopa käyttää nopeammilla polttonopeuksilla varustetuissa uuneissa käyttöasteen lisäämiseksi ja samalla yksikkökohtaisten energiakustannusten pienentämiseksi.

Piikarbidia voidaan valmistaa eri menetelmillä, kuten reaktiosintrauksella, paineettomalla sintratulla piikarbidilla ja itsesidonnalla. Reaktiosintraus tuottaa tiiviitä materiaaleja, joilla on hyvä puhtaus ja lämpöshokkien kestävyys, mutta hiukkaskokojen hallinta on vaikeaa. Boorikarbidi hiilen lähteenä voi auttaa välttämään polymeerin hajoamista ja poistaa samalla huokoset vihreistä kappaleista; nestemäisen faasin sintraus voi myös parantaa tuotantonopeuksia.

Kulutuskestävyys

Uudelleenkiteytetty piikarbidi on ihanteellinen materiaali kulumiskestävyyssovelluksiin lujuuden ja korroosionkestävyyden yhdistelmän ansiosta, joten se soveltuu kemikaalipumppujen tiivisteisiin ja muihin vaativiin ympäristöihin. Lisäksi sen alhainen lämpölaajeneminen vähentää nopeiden jäähdytys-/lämpötilamuutosten aiheuttamaa riskiä, kun taas sen suuri kovuus tekee siitä sopivan laakerikomponenttien laakerointijärjestelmiin - sitä käytetään jopa erilaisten muotojen, kuten hiekkapuhallussovelluksissa käytettävien ruiskutuslaitteiden, autojen vesipumppujen tiivisteiden ja laakerikomponenttien valmistukseen.

RSiC on erinomainen sähköeriste, joka kestää korkeita lämpötiloja, joten se on täydellinen materiaali suurten masuunien vuoraukseen. Lisäksi sen kulutuskestävyys tekee siitä sopivan putkistoihin, juoksupyöriin ja sykloneihin; valuraudalla on taipumus kulua nopeasti näissä sovelluksissa, kun taas se kestää hyvin iskuja ja tärinää, mikä mahdollistaa kaivossovellukset.

Nitridiin sitoutunut piikarbidi osoitti poikkeuksellista kulutuskestävyyttä kevyessä maaperässä, joka sisälsi irtohiekkaa, ja se oli viisinkertainen verrattuna teräksisiin tyyppeihin, joita käytetään yleisesti maaperän työosissa. Nitridisidoksinen piikarbidi oli myös yli kuusinkertainen kulutuskestävyydeltään keskiraskaissa ja raskaissa maaperäolosuhteissa, mikä teki siitä ylivoimaisen materiaalivalinnan hitsauskerrosten pehmusteeksi; sen kulutuskestävyys vaihteli maaperäolosuhteista riippuen.

Korkea lämmönjohtavuus

RSiC:llä on korkea lämmönjohtavuus, joten se on erinomainen materiaali korkean lämpötilan sovelluksiin. Materiaali kestää jopa 1600 celsiusasteen lämpötiloja lujuuden pysyessä vakiona, ja se voidaan myös helposti muotoilla erilaisiin muotoihin erityissovelluksia varten - sen kanssa työskenneltäessä voidaan käyttää valmistusmenetelmiä, kuten liukuvalua, suulakepuristusta ja ruiskuvalua.

RSiC:llä on erinomainen lämmönjohtavuus sen alhaisen tiheyden ja huokoisen rakenteen ansiosta, mikä mahdollistaa kaasufaasimolekyylien pidättämisen lämmön säilyttämistä varten ja samalla se kestää korroosioprosesseja, kuten hapettumista tai muita korroosioprosesseja. Lisäksi tällä materiaalilla on alhaisempi sulamispiste kuin useimmilla teknisillä keraamisilla materiaaleilla, mikä tekee siitä turvallisemman materiaalin, jonka kanssa työskennellä.

Se on muotoiltavissa erityisvaatimusten mukaan, ja se on erinomainen materiaali käytettäväksi tunneliuuneissa, vaihtouuneissa, kaksoisrullauuneissa ja posliinieristeiden tuotantolinjoissa. Keveytensä ja korkean lämpötilan lujuusominaisuuksiensa ansiosta se on erinomainen materiaali näiden uunien rakennekehysten kantamiseen, ja sillä on lisäksi erinomaiset eristysominaisuudet ja energiansäästöpotentiaali.

RSiC:n sintrausprosessit vaihtelevat valitun valumenetelmän mukaan. Tässä prosessissa SiC-jauheen ja sideaineen seos asetetaan tyypillisesti muottiin, minkä jälkeen suoritetaan karboterminen pelkistys sintratun kappaleen tuottamiseksi. Reaktiosidonta tuottaa tiiviitä tuotteita, kun taas uudelleenkiteytyssintraus tuottaa huokoisia tuotteita, jotka soveltuvat korkeisiin lämpötiloihin.

Alhainen lämpölaajeneminen

Piikarbidi on yhä suositumpi materiaali teollisuudessa, koska sen erinomaiset mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet tekevät siitä erinomaisen valinnan korkean lämpötilan uuneihin ja keraamisiin sovelluksiin. Uudelleenkiteytetyn piikarbidin alhainen lämpölaajenemisnopeus tekee siitä myös sopivan käytettäväksi tällaisissa äärilämpötiloissa sekä rakenneosissa, kuten kalusteissa ja teloissa korkean lämpötilan uuneissa.

RSiC:n lämpölaajeneminen määräytyy sen mikrorakenteen, sintrausprosessin ja lämpötilan mukaan; myös lämpötilalla ja aineella on merkitystä. Muotoilumenetelmillä on myös ratkaiseva merkitys sen mikrorakenteen muotoutumisessa - ne määrittävät, miten materiaalin rakeet lukittuvat toisiinsa ja miten se kestää lämpöshokkeja.

Yksi parhaista tavoista arvioida RSiC:n lämpölaajenemista on stereoskooppinen mikroskooppi, jonka tuloksia käytetään laskettaessa tilavuuslaajenemista erityisolosuhteiden perusteella käyttäen kaavoja kuten "av = Cv3BV", jossa Cv on tilavuusvakioitu ominaislämpösisältö, Gruneisan-parametri on "g" ja Vm edustaa bulkkimallia.

RSiC:ssä on epätavallinen mikrorakenne, joka koostuu toisiinsa nähden kohtisuorassa olevista, toisiinsa lukittuneista levyistä, jotka takaavat maksimaalisen mekaanisen lujuuden, sitkeyden ja korroosionkestävyyden. Lisäksi sen alhainen lämpölaajenemiskerroin ja erinomainen lämpöshokkien kestävyys tekevät RSiC:stä houkuttelevan materiaalin korkean lämpötilan ympäristöissä.