炭化ケイ素パイプ - 耐摩耗性、耐腐食性

炭化ケイ素は腐食と磨耗の両方に耐えるため、化学プラントや発電所の部品に最適な材料です。さらに、回転速度耐性があるため、高速回転にも耐えることができ、ベアリング用途にも適しています。.

セラミックライニングパイプは、鉱業、冶金、石炭産業で、精鉱粉、スラグ、石炭などの鉱山の研磨材を輸送するために使用されます。通常の鋼管よりも耐摩耗性に優れています。.

耐食性

炭化ケイ素（SiC）は、ケイ素と炭素からなる非常に硬く耐摩耗性の高い合成結晶性化合物で、モース硬度9を誇り、19世紀以来、サンドペーパー、砥石、切削工具、煉瓦窯の耐火物などの製品に利用されてきた。しかし最近では、SiCはセラミック絶縁体や半導体発光ダイオード基板の製造にも広く利用されるようになっている。.

SiCの耐食性は、その表面に形成される酸化皮膜によるところが大きく、水や酸素の攻撃から保護する一方で、酸や塩基、硝酸のような攻撃的な化学物質の浸透にも耐える。場合によっては、これらの層は、そうでなければ攻撃してくるかもしれない硝酸のような酸化性物質からさえも保護します。.

無加圧焼結炭化ケイ素は、様々な用途で高い耐食性を実証しており、化学的および熱的安定性の点で、鋳鋼、不活性アルミナ、高級ニッケル合金などの材料に勝っています。さらに、無圧焼結炭化ケイ素の耐摩耗性と耐侵食性は、アルミナ（鋼鉄の3倍）などのほとんどの金属に比べてはるかに優れており、耐摩耗性鋳鋼（鋼鉄の3倍）と比べて摩耗腐食に対する耐摩耗性も優れています。.

炭化ケイ素と窒化ケイ素の腐食挙動は環境条件によって大きく異なるが、両材料の腐食モデルは、それらを正確に描写する上で大きな進歩を遂げている。複雑な環境を含む腐食メカニズムは、存在する化学種、その反応シーケンス、微細構造形態に対する表面変化、さらに腐食を起こすために相互作用する材料の表面および微細構造形態の変化に依存する。.

炭化ケイ素チューブは長寿命を誇り、特に研磨剤、腐食剤、有毒化学物質の搬送に最適です。耐久性に優れ、48℃（120oF）以上の高温、高圧、機械的ストレスにも耐えることができます。鉄製チューブに代わるものとして、発電所、冶金、化学産業で使用されています。また、石炭ガス化プロセス（ガス化／分解／高炉／セメントキルン）からの粉体、石炭ガス化／分解／高炉／セメントキルン／セメントキルン／セメントキルン／セメントキルン／セメントキルン／セメントキルン／セメントキルンからのブロック／灰を扱う装置にも使用されています。.

高温耐性

炭化ケイ素は水溶性で、酸にもアルカリにも耐性があり、高い融点を誇り、アルミナの10倍の強度を持つため、非常に高い温度でも腐食に耐える。.

炭化ケイ素は、様々な環境下で優れた耐食性を発揮するため、様々な用途の熱電対保護管にとって理想的な材料と考えられてきました。この点で、炭化ケイ素は従来のセラミックや延性金属合金を凌駕しています。その堅牢な表面は、燃焼ガス、スラグ、灰、石炭から保護すると同時に、これらの化学物質による侵食に抵抗します。.

無圧焼結炭化ケイ素（PSSiC）は、反応焼結炭化ケイ素よりもはるかに純度が高く、機械的強度と耐食性に優れています。PSSiCは、酸、アルカリ、溶融塩に侵されることがなく、超高温での熱衝撃に耐える能力を持っています。さらに、高い熱伝導率と低い熱膨張係数を持つ優れた電気特性を持っています。.

ジルコニアのような低い気孔率を持つセラミック材料は、耐摩耗性が市販の窒化物結合炭化ケイ素の4～5倍であり、アルミナ材料に比べて耐用年数が長いため、化学エッチング、特に工業用セラミックに対してはるかに耐性があります。この材料で作られたセラミック粒子のモース硬度は9.09.2であり、手作業による精密な形状により、多くの産業用途で使用することができます。セラミックの耐用年数はアルミニウム材料の10倍以上です。.

焼結炭化ケイ素は、その優れた耐摩耗性により、ブラストノズルの用途で炭化タングステンの代わりに使用するのに理想的であり、最適化されたブラスト効率を提供しながら内部ノズル形状を維持することができます。さらに、焼結炭化ケイ素は一般に、寿命が長くメンテナンスのダウンタイムコストが削減されるため、同種の製品よりも長持ちします。.

炭化ケイ素は、低熱膨張係数と非常に高い硬度を誇り、摩耗、衝撃、摩擦から保護します。優れた高圧材料として、家庭用タイルや磁器の生産に高い圧力を必要とする窯、ミルプレス、エキスパンダ、押出機、ノズルで家庭用磁器やセラミックタイルの生産に使用されるローラーなどの用途に理想的な選択肢となります。炭化ケイ素はまた製造所の出版物エキスパンダー押出機およびノズルの塗布で見つけられる耐久力のある部品でよく役立ちます。.

高強度

炭化ケイ素は、最も硬く、最も軽く、最も強い工業用セラミック材料の一つです。その卓越した強度により、物理的特性を失うことなく幅広い温度変化に耐えることができ、熱膨張率が低いため、耐食性だけでなく機械的衝撃や耐振動性を必要とする用途に適しています。.

焼結炭化ケイ素は、耐摩耗性と耐熱衝撃性の点でセラミックスの中でも卓越した選択肢であり、フッ化水素酸による耐腐食性の問題からステンレス鋼、グラファイト、タングステンでは需要を満たすことができない酸やレアアース処理の熱交換器のライニング用途など、要求の厳しい用途に最適な材料です。さらに、厳しい公差を持つ複雑な形状に対応しながら、高レベルの耐摩耗性/耐食性を備えています。.

焼結炭化ケイ素ライニングパイプシステムは、高圧蒸気用途でよく利用される。この材料は、疲労や曲げ応力に屈することなく1.6MPaまでの圧力に耐えることができ、PTFEなどのポリマーに設定された要件をはるかに超えています。さらに、耐薬品性に優れているため、このような用途でさらなる保護を提供します。.

炭化ケイ素基板は、耐圧が非常に低いため、不安定になったり故障したりすることなく、より大きな電力に耐えることができる。例えば、電気自動車のインバーターに使用されるシリコンIGBTは、炭化ケイ素材料を使用することで約10倍小型化でき、制御回路の小型化やシステム全体の効率向上につながる。.

アメリカンエレメンツは、高温用途に適した様々なサイズの炭化ケイ素セラミックチューブを提供しています。Hexoloy SEやXicaarのような標準材料だけでなく、カスタム組成物も商業用や研究用に特別に調整することができます。薄膜蒸着や化学蒸着用途のターゲットとして、棒状、棒状、板状に鋳造します。.

高い耐摩耗性

炭化ケイ素はその優れた耐摩耗性で広く知られており、ショットブラストノズル、ハイドロサイクロン部品、セラミックエルボなどの要求の厳しい用途では、タイルライナーや金属ライナーよりも長持ちします。炭化ケイ素の焼結体は、高い耐摩耗性と耐侵食性を備えているため、パイプの稼働時間を延ばすと同時に、保守や修理作業のダウンタイムを短縮します。さらに、この材料は耐熱衝撃性を備えているため、炭化タングステンやアルミナなどの他の材料が故障するような場所でも使用できます。.

炭化ケイ素の結晶形態は、ケイ素原子と炭素原子の共有結合を特徴とし、各角に4個のケイ素原子と4個の炭素原子が接続された2つの一次配位四面体を形成し、モース硬度が9とダイヤモンドに迫る非常に硬い材料を作り出している。炭化ケイ素は、サンドペーパーや切断・研削砥石から、炉やロケットエンジンの炉内ライニングに至るまで、あらゆるところで見かけることができる。.

反応接合と焼結は、炭化ケイ素の製造に使用される2つの方法で、それぞれ微細構造に異なる効果をもたらす。反応結合炭化ケイ素は、SiCと炭素の混合物に液体シリコンを浸透させ、反応させてSiCを増やすことで製造できる。焼結炭化ケイ素は、非酸化物の焼結助剤を使用して純粋なSiC粉末を成形し、反応結合用の成形体にすることで製造できる。.

最近の研究では、さまざまな耐摩耗性パイプ材料の摩耗性能が比較された。その結果、焼結窒化物結合炭化ケイ素パイプが緩い土質条件下での耐摩耗性で最も優れており、次いでニオブの含有量を増やしたF-61肉盛溶接、最後に微細なラス焼戻しマルテンサイトバンドが組織全体に均等に分散したXAR 600鋼であることが判明した。.

炭化ケイ素の耐摩耗性は、その靭性と硬度によるところが大きく、その結果、この材料は高圧で粗粒粒子を流動させることによる摩耗に耐えることができます。さらに、この材料は優れた耐腐食性、耐酸化性、耐熱衝撃性を備えており、摩耗や損傷を受けやすい環境での耐用年数の延長に役立ちます。.