Nitridais surištas silicio karbidas

NBSiC pasižymi didele apkrovos laikomąja galia esant aukštai temperatūrai, taip pat yra atsparus rūgštims, išlydytoms druskoms ir halogenams. Be to, šį mažos masės gaminį galima formuoti į sudėtingas formas ir įvairiais būdais pakeisti metalines dalis.

Medžiaga labai atspari trapiam įtrūkimui ir smūginiam dėvėjimuisi. Be to, guma yra atsparesnė abrazyviniam dilimui nei plienas bet kokio tipo dirvožemyje.

Stiprumas

NBSiC keramika pasižymi išskirtiniu mechaniniu tvirtumu, tinkamu naudoti abrazyvinėje aplinkoje, taip pat yra chemiškai inertiška ir atspari rūgštims. Be to, ši ugniai atspari medžiaga pasižymi puikiu šiluminiu stabilumu, t. y. ji gali atlaikyti aukštą temperatūrą, nesutrūkinėdama ir nesuirsdama, todėl tinka termoelementams apsaugoti nuo atšiaurios aplinkos arba krosnių išklotinėms gaminti.

Stiprumą lemia grūdelių dydžio pasiskirstymas ir silicio nitrido dalelių buvimas tarp silicio karbido grūdelių. Didėjant grūdelių dydžiui, mažėja tribologinis atsparumas dilimui. NBSiC silicio nitride tarp didelių grūdelių susidaro smulkių porų struktūros, kad sutvirtinimo fazė galėtų iš naujo atakuoti dilinamus paviršius ir sumažintų atskirų grūdelių apkrovą.

NBSiC galima formuoti sudėtingų formų, naudojant Blasch procesą, kad jį būtų galima naudoti ugniai atsparioms medžiagoms, nes jis lengvai formuojamas. Formuojant komponentus, jo tikslumas siekia iki kelių mikronų. Be to, NBSiC pasižymi išskirtiniu atsparumu dilimui ekstremaliose temperatūrose, taip pat dilimui nuo dirvožemio dalelių, pranokdamas net specialų plieną, sukurtą specialiai darbui su dirvožemiu; dilimo bandymų metu nustatyta, kad vidutinio intensyvumo dirvožemio sąlygomis dilimas yra devynis kartus mažesnis, o sunkaus dirvožemio sąlygomis - iki 1,2 karto mažesnis, palyginti su plieno dilimo bandymais.

Tvirtumas

Nitridais surištas silicio karbidas yra pažangi ugniai atspari medžiaga, pasižyminti puikiomis kietumo, atsparumo dilimui ir stiprumo savybėmis. Ji gali atlaikyti ekstremalias temperatūras, išlikdama itin stabili, pasižymi ribotu linijiniu plėtimosi ir susitraukimo greičiu, taip pat atsparumo terminiam smūgiui savybėmis. Nitridais surištą silicio karbidą dažnai galima pamatyti naudojamą geležies gamybos aukštakrosnėse (ypač apatinėse kamino dalyse, pilve ir bose), keramikos gamyboje ir kitose pramonės srityse.

Gaminant nitridacijos būdu, silicio karbido (SiC grūdeliai ir metalinio silicio milteliai) sumaišomi ir degami aukštoje temperatūroje azoto turtingoje aplinkoje, kad reakcijos metu susirišę silicio karbido grūdeliai taptų tankiomis keraminėmis medžiagomis, turinčiomis stiprius ryšius, panašius į keramikos gamyboje naudojamą plieną.

Nitridais surišto silicio karbido tyrimai parodė, kad jis efektyviau nei plienas mažina abrazyvinį dilimą įvairiomis dirvos sąlygomis, lyginant su plieno, boro plieno ir C+ Cr+Nb kaladėlių suvirinimo siūlių efektyvumu įvairiose srityse. Be to, nustatyta, kad grūdėtumo pasiskirstymas turi tiesioginės įtakos šios medžiagos atsparumui dilimui ir atsparumui dilimui.

Mažėjant nitridais sujungto silicio karbido grūdelių dydžiui, didėja jo atsparumas dilimui ir jis tampa idealia medžiaga darbinės dirvos masės detalėms gaminti.

Atsparumas aukštoms temperatūroms

Nitridais surištas silicio karbidas pasižymi puikiu stabilumu, mechaniniu atsparumu ir atsparumu lūžiams esant aukštesnei nei 1375 laipsnių C temperatūrai (silicio lydymosi temperatūra). NBSIC keramikai gaminti "Silcarb" naudoja pažangų gamybos procesą, vadinamą slydimo liejimu ir (arba) presavimu, po kurio deginimas vyksta deguonies kontroliuojamoje aplinkoje, kad būtų pasiekta maksimali galima eksploatavimo temperatūra. Su nitridais surištas silicio karbidas naudojamas įvairiose pramonės srityse, įskaitant aliuminio lydymo katilų krosnių baldų šonines sieneles arba aukštakrosnių apatinius kaminus.

Ši medžiaga pasižymi puikiu atsparumu korozijai įvairiose aplinkose - nuo sauso oro iki išlydytų druskų ir metalų, taip pat sudėtingose aplinkose, pavyzdžiui, anglių pelenų ir šlakų. Tam tikrais atvejais su nitridais surištas silicio karbidas netgi galėtų pakeisti plieną.

Su nitridais surištas silicio karbidas pasižymi įspūdingu atsparumu dilimui abrazyvinėse dirvos sąlygose. Tyrimais įrodyta, kad jis yra iki devynių kartų atsparesnis už specialų plieną, naudojamą dirvos apdirbimui, ir daugiau nei du kartus atsparesnis už boro turintį plieną, naudojamą 38GSA plieno trinkelių suvirinimui. Našumas lengvo dirvožemio sąlygomis dažnai pranokdavo vidutinio ir sunkaus dirvožemio sąlygas; ypač naudingas lengvo, palyginti su vidutinio sunkumo sąlygomis.

Atsparumas korozijai

Nitridais surištas silicio karbidas dažnai naudojamas toms reikmėms, kurioms reikia stiprumo, tvirtumo ir šiluminio stabilumo. Šią medžiagą dėl atsparumo dilimui dažnai galima rasti dylančiose detalėse, guoliuose ir antgaliuose; be to, dėl puikių eksploatacinių savybių aukštoje temperatūroje ji dažnai naudojama aviacijos ir automobilių pramonėje, įskaitant dujų turbinų komponentus, variklių dalis ir šilumokaičius.

Jungiamojoje fazėje esantis nitridas apsaugo nuo korozijos, kurią sukelia karštos dujos, išlydytos druskos ir metalai. Medžiagos dažnai papildomai padengiamos silicio dioksidu, kad dar labiau padidėtų jų atsparumas korozijai, kartu apsaugant silicio karbidą nuo erozijos ir pagerinant bendrą atsparumą korozijai. Nitridas taip pat prisideda prie atsparumo šiluminiam smūgiui, todėl jas galima veiksmingai naudoti toms reikmėms, kurioms būdingi staigūs temperatūros pokyčiai.

Su azotu surišto silicio karbido (NBC) ugniai atsparios medžiagos dažnai naudojamos sunkiomis eksploatavimo sąlygomis vietoj lydinių ir kitų formų ugniai atsparių medžiagų, pvz., legiruotų medžiagų. Dažniausiai pasitaikantys pavyzdžiai - ciklonų įdėklai mineralinių medžiagų perdirbimo gamyklose, taip pat siurblių komponentai, vožtuvų įdėklai, antgaliai ir purkštukai, pagaminti iš liejamų ugniai atsparių medžiagų, kurių sudėtyje yra NBC.

Su azotu surištos silicio karbido plytos plačiai naudojamos plieno ir spalvotosios metalurgijos krosnyse kaip aliuminio lydymo katilų šoninės sienelės ir apatiniai kaminai, aukštakrosnės, krosnių baldai ir aukštakrosnės. Jos pasižymi puikiu atsparumu smūgiams, galimybe lengvai formuoti sudėtingas formas ir išskirtiniu atsparumu dilimui.