Kāpēc pārkristalizēts silīcija karbīds ir labākais ugunsizturīgais materiāls augstas temperatūras lietojumiem

Silīcija karbīds ir izcils keramikas materiāls, ko parasti izmanto lietojumiem, kur nepieciešama augsta temperatūra, pateicoties tā izturībai, izturībai pret koroziju un siltumvadītspējai.

Pārkristalizēts silīcija karbīds tiek iegūts, izmantojot iztvaicēšanas un koagulācijas procesus, un tam ir atvērta porainība 11%-15%, kas atvieglo karsēšanu ar minimālu saraušanos; tādējādi tiek novērsti daudzi trūkumi, kas saistīti ar citām ražošanas metodēm.

Spēks

Dabiskais moisanīts ir atrodams tikai nelielos daudzumos meteorītos, korundā vai kimberlītā; viss komerciālais SiC, ko pārdod visā pasaulē, ir sintētiski ražots, izmantojot tīru silīciju un oglekli, kas kausēts ārkārtīgi augstā temperatūrā ar elektrisko strāvu elektriskajā krāsnī.

Silīcija karbīda keramikai ir ārkārtīgi zems izplešanās koeficients, tāpēc tā ir piemērota temperatūras izmaiņām, neveidojot plaisas un nesalūstot. Turklāt šim materiālam piemīt izcila lieces izturība un lūzuma izturība, kas nozīmē, ka tas spēj izturēt spriegumu, kas citiem materiāliem varētu sagraut.

Pateicoties RSiC unikālajai termisko, mehānisko un ķīmisko īpašību kombinācijai, to izmanto daudzās nozarēs. To var atrast mēbelēs krāsnīm un gāzes degļiem, dīzeļdegvielas daļiņu filtros, siltummaiņos un termoekrāna vestēs, kur tā augstā triecienizturība ļauj to lieliski izmantot kā ložu necaurlaidīgu materiālu.

Cementētie karbīdi (CCE), kas izgatavoti no RSiC kombinācijā ar metāliem, nodrošina lielāku īpatnējo stiprību un elastības moduli nekā tīrs kristālisks SiC. Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories ražo Hexoloy, kas ir uzlabots RSiC un alumīnija kompozīts, ko izmanto vieglu bruņu plākšņu ražošanā, kas paredzētas, lai izturētu pašreizējos un jaunos ballistiskos draudus.

Siltumvadītspēja

Pārkristalizēta silīcija karbīda lieliskā siltumvadītspēja padara to par lielisku ugunsizturīgu materiālu, ko var izmantot ļoti augstās temperatūrās, ar desmit reizes lielāku siltumvadītspēju nekā šamota ugunsizturīgajiem materiāliem, un to var viegli veidot sarežģītās formās. Turklāt tā izturība pret koroziju un izdedžu uzbrukumu padara to ļoti uzticamu pret izdedžu uzbrukumu; turklāt ar nitrīdu saistītais silīcija karbīds nodrošina vēl lielāku izturību pret termiskiem triecieniem un oksidāciju nekā ar oksīdu saistītās versijas.

Pārkristalizēts silīcija karbīds ir nenovērtējams materiāls, ko izmanto progresīvās tehnoloģijās visā pasaulē, pateicoties tā īpašību kombinācijai. No energoefektīvām gaismas diodēm un lāzeriem līdz pat automobiļiem un krāsnīm; visur, kur nepieciešami augstas veiktspējas materiāli. Šajos lietojumos pārkristalizētam silīcija karbīdam ir galvenā nozīme.

Duratec pārkristalizētā silīcija karbīda sijas Duratec nodrošina izcilu temperatūras izturību, vieglu svaru, augstu siltumvadītspēju, zemu siltuma aizturi un ilgu kalpošanas laiku. Ar tuneļkrāsns, šūpuļkrāsns, dubultrullīšu krāsns un citu augstas temperatūras krāsns konstrukcijas atbalsta rāmjiem var ievērojami palielināt kvalificētu izstrādājumu apdedzināšanas ātrumu, vienlaikus taupot energoresursus. To var izmantot porcelāna, stikla keramikas, metalurģijas un ugunsizturīgās rūpniecības nozares. No tās var izgatavot arī dobas sijas, nojumes vai īpašas formas detaļas. RSiC var lepoties ar spēju izliekt vai deformēt, nesalūstot un nezaudējot formu, un iztur temperatūru līdz 1620 grādiem pēc C, nepakļaujoties bojājumiem vai plaisāšanai, tāpēc tas ir lieliska izvēle kā krāsns mēbeļu materiāls augstsprieguma elektriskajam porcelānam, sanitārajam porcelānam un stikla keramikai.

Izturība pret koroziju

Pārkristalizēts silīcija karbīds ir ārkārtīgi izturīgs materiāls ar izcilu izturību pret koroziju, jo tā kristāliskā struktūra satur pasīvā oksīda slāni, kas aizsargā to no skābēm, sārmiem un šķīdinātājiem, kuri var ķīmiski ietekmēt. Tāpēc pārkristalizētais silīcija karbīds ir lieliska izvēle tādiem lietojumiem kā naftas attīrīšana un ķīmiskā apstrāde, kas saistīti ar šo vielu iedarbību ikdienā.

Pārkristalizētam silīcija karbīdam piemīt izcilas mehāniskās īpašības, kā arī ārkārtēja karstumizturība, kas nozīmē, ka tas var ilgstoši izturēt ļoti augstu temperatūru, nezaudējot integritāti vai struktūras viengabalainību. Tāpēc pārkristalizētais silīcija karbīds ir atrodis pielietojumu kosmosa un militārajās iekārtās, piemēram, raķetēs, satelītos un raķetēs, kur tā karstumizturība palīdz uzlabot veiktspēju, vienlaikus paildzinot iekārtu kalpošanas laiku. Turklāt pārkristalizētu silīcija karbīdu var izmantot arī transportlīdzekļu sprauslās un vārstos, kas iztur tādus šāviņus kā lodes vai raķetes.

Hexoloy piedāvā saķepināta un pārkristalizēta silīcija karbīda (SSiC un RSiC) izstrādājumu sortimentu, kas atbilst precīzām specifikācijām, piemēram, dažādiem izmēriem, garumiem un sieniņu biezumiem, kas piemēroti dažādiem ugunsizturīgiem lietojumiem. Gan silīcija karbīds, gan silīcija nitrīds nodrošina lielisku aizsardzību pret ekstrēmām temperatūrām, abrazīvu vidi, tiešu liesmas iedarbību un citiem bojājumiem. Turklāt šiem materiāliem piemīt izcilas oksidēšanās un erozijas izturības īpašības, kas pagarina to kalpošanas laiku skarbās vidēs, kā arī ātras dzesēšanas un termisko triecienu noturība. Turklāt ir panākts ievērojams progress to korozijas īpašību izpratnē, un tagad ir pieejami modeļi, kas palīdz inženieriem projektēt optimālu veiktspēju sarežģītās vidēs.

Elektroizolācija

R-SiC ir kristāliska matrica, kas palīdz saglabāt izturību augstā temperatūrā, un zems termiskās izplešanās koeficients samazina triecienu un plaisu risku. Tādējādi tas ir ideāli piemērots rūpnieciskiem lietojumiem, kas saistīti ar augstām darba temperatūrām.

RSiC izceļas kā būtisks materiāls daudzās augsto tehnoloģiju nozarēs, pateicoties tā unikālajam termisko, mehānisko un ķīmisko īpašību apvienojumam. Tas ir kļuvis par vienu no pasaulē uzticamākajiem materiāliem ar nepārspējamām īpašībām, kas turpina iedvesmot inovācijām.

Silīcija karbīda keramiku var izgatavot, izmantojot vairākas tehnoloģijas, tostarp slīdēšanas liešanu, ekstrūziju un iesmidzināšanu. Pēc izgatavošanas RSiC tiek saķepināts krāsnī augstā temperatūrā, lai tas pārkristalizētos un radītu raksturīgo mikrostruktūru, vienlaikus atbrīvojoties no jebkāda saistvielas materiāla, kā rezultātu atstājot tikai tīru RSiC.

pusvadītāji atšķiras no vadītājiem ar to, ka to vadītspēju var regulēt ar elektrisko strāvu un elektromagnētisko lauku, kas ļauj konstruēt elektroniskas ierīces, kuras pastiprina, pārslēdz vai pārveido signālus elektriskā ķēdē. Jo īpaši SiC pusvadītājiem piemīt lielāka elektronu kustība paaugstinātās temperatūrās, vienlaikus tajās pašās temperatūrās ir mazāki enerģijas zudumi, tāpēc tie ir kļuvuši par piemērotāko materiālu Šotkija diodēm, tranzistoriem un FET/MOSFET.