Reakcijas saistītais silīcija karbīds

Reakcijas rezultātā saistītais silīcija karbīds ir īpaši elastīgs keramikas materiāls, kas nodrošina izcilu izturību pret triecieniem un nodilumu, izturību pret termisko triecienu un ķīmisko iedarbību.

Porainu SiC un oglekļa daļiņu preparāti, infiltrējoties ar šķidru vai gāzveida silīciju, kļūst pašsavienojoši, pateicoties ķīmiskai reakcijai starp silīciju un oglekli. Silīcijs reaģē ar oglekli, veidojot papildu silīcija karbīda daļiņas, kas vēl vairāk savieno sākotnējās daļiņas.

Augsta izturība

Reakcijas rezultātā saistītais silīcija karbīds (RBSiC) ir īpaši izturīgs keramikas materiāls, kas nodrošina izcilu ķīmisko izturību, triecienizturību, nodilumizturību un termisko triecienu toleranci. RBSiC, ko ražo, infiltrējot izkausētu silīciju porainās oglekļa vai grafīta sagatavēs, kur tas reaģē ar oglekli, veidojot SiC, un tā izcilā izturība un augstā plastiskums padara RBSiC ideāli piemērotu gandrīz neto formēšanas procesiem, piemēram, presēšanai, iesmidzināšanai un ekstrūzijai, ļaujot veidot lielas detaļas ar mazām pielaidēm.

RB SiC zemākā cietība salīdzinājumā ar saķepināto silīcija karbīdu padara to vieglāk veidojamu, tāpēc no šī materiāla izgatavotus sarežģītus konstruktīvus izstrādājumus ir vieglāk veidot un projektēt, lai aizsargātu iekārtas pret nodilumu un triecieniem, tādējādi palielinot izturību un drošību. Turklāt tā izturība pret termiskiem triecieniem un spēja ātri atgūties pēc straujām temperatūras izmaiņām padara to par lielisku materiālu, ko var izmantot elektrostacijās, tērauda rūpnīcās, kalnrūpniecībā vai citur, kur iekārtām jādarbojas ekstremālās temperatūrās.

RBSiC var lepoties ne tikai ar izcilu izturību, bet arī ar izcilu izmēru stabilitāti un izcilu izturību pret koroziju. Turklāt RBSiC var lepoties ar ārkārtīgi zemu termiskās izplešanās koeficientu un saglabā savas mehāniskās īpašības pat augstā temperatūrā, tāpēc tas ir piemērots tuneļu krāsnīm, hidrauliskās šķeldošanas sūkņiem un citiem rūpnieciskiem lietojumiem. Turklāt šo vieglo materiālu var viegli formēt lielākos komponentos, piemēram, mehāniskiem blīvējumiem un plūsmas kontroles aizbīdņiem kalnrūpniecībā.

Stabilitāte augstā temperatūrā

Reakcijas rezultātā saistītā silīcija karbīda keramika var izturēt temperatūru līdz 1350 grādiem pēc C, būtiski nemainot izmērus, un tai piemīt izcilas ķīmiskās izturības īpašības, tāpēc tā ir ideāli piemērota kalnrūpniecības nozarei, piemēram, cikloniem, plūsmas kontroles aizbīdņiem un lieliem nodiluma komponentiem.

Reaktīvā kausējuma infiltrācija (RMI) oglekļa sagatavju infiltrācijā ietver to infiltrāciju ar šķidro silīciju, izmantojot reaktīvo kausējuma infiltrāciju (RMI). RMI procesā šķidrais silīcijs ar kapilāro spēku iesūcas porās un reaģē ar amorfo oglekli, veidojot b-SiC. Atlikušās nereaģējušās oglekļa daļiņas un nereaģējušais ogleklis tiek attīrīts, izmantojot daudzfāžu oglekli, tādējādi vēl vairāk uzlabojot porainību un samazinot saliņu veidošanos RB-SiC tīklā ar lieliskām izmēru pielaidēm.

Reaģējot saistītais silīcija karbīds pārspēj saķepināto silīcija karbīdu, jo tam piemīt augstāka siltumvadītspēja un zemāks izplešanās koeficients augstās temperatūrās, tāpēc tas ir piemērotāks lietojumiem, kuros dominē vibrācija, triecieni, nodilums vai termiskais trieciens. Tas padara reakcijas rezultātā saistīto silīcija karbīdu par ideālu materiālu izvēli tādās vidēs kā rūpnieciskie mašīnbūves cehi.

Reaģējot saistītais silīcija karbīds nodrošina izcilu izturību pret augstas temperatūras koroziju, kā arī pasīvo un aktīvo oksidāciju, padarot to piemērotu liela mēroga detaļu ražošanai, pateicoties tā izmēru stabilitātei, augstajai izturībai, ķīmiskajai izturībai un nodilumizturībai. To var viegli veidot dažādās formās un izmēros. Tas ir īpaši piemērots lielu, sarežģītu detaļu ražošanai, jo ir formējams.

Izturība pret termisko triecienu

Reaģējot savienotam silīcija karbīdam (RB SiC) piemīt izcila izturība pret termiskiem triecieniem, tāpēc tas ir piemērots lietojumiem, kur bieži sastopamas ekstremālas temperatūras. Tas ir iespējams, pateicoties tā zemajam termiskās izplešanās koeficientam, kas nozīmē, ka strauju temperatūras izmaiņu ietekmē tas būtiski nepaplašina vai nesašaurinās. Turklāt tam ir viena no augstākajām cietības vērtībām starp inženiertehniskajiem materiāliem, padarot RB SiC neticami izturīgu un elastīgu.

RB SiC labi iztur triecienizturību, tāpēc tas ir lielisks materiāls mehāniskajiem blīvējumiem, cauruļu oderējumiem, mehāniskiem komponentiem, plūsmas regulēšanas aizbīdņiem un lielākiem nodiluma komponentiem kalnrūpniecībā un lielas noslodzes mašīnās. Ražo, iepildot izkausētu silīciju porainās oglekļa vai grafīta sagatavēs un reaģējot ar oglekli, veidojas silīcija karbīds; formas un izmērus var pielāgot atkarībā no konkrētām lietojuma prasībām.

Viņa un citi veica RB silīcija karbīda testus, lai novērtētu tā izturību pret termisko triecienu, novērtējot tā izturību četru punktu lieces procesā pēc pakļaušanas temperatūras paaugstinājumam no istabas temperatūras līdz 1000 grādiem pēc C. Viņu iegūtie rezultāti parādīja, ka termiskā spriedze izraisa plaisas ar šķiedrām savienotā keramikā, plaisām izplatoties starp šķiedru elementiem un caur to saskarnēm; materiāla uzvedību noteica reakcijas saķepināšanas laikā izmantotie oglekļa avoti, tādi kā ogles sodrēji vai rupja mikrosfēriska grafīta ogle.

Ķīmiskā izturība

Reaģējot saistītais silīcija karbīds (RB SiC) ir augsta blīvuma keramikas materiāls ar lieliskām īpašībām pret ķīmiskiem un korozijas bojājumiem, tostarp skābēm, sārmiem un šķīdinātājiem, kā arī izturību pret korozijas bojājumiem. Tā zemā izplešanās koeficienta dēļ to var pielāgot dažādām formām un izmēriem, tostarp mehāniskiem blīvējumiem, plūsmas regulēšanas aizbīdņiem, sūkņiem un lieliem nodiluma komponentiem, kas bieži sastopami kalnrūpniecības ciklonu lietojumos.

Silīcija karbīds, kas iegūts, infiltrējot porainas oglekļa vai grafīta sagataves ar šķidru vai gāzveida silīciju, ir izturīgāks un tam ir augstāka termiskā stabilitāte nekā saķepinātajām šķirnēm. Tāpēc šī forma ir ideāli piemērota lietojumiem, kur nepieciešams zemāks cietības līmenis, bet augstāka temperatūras stabilitāte.

RB SiC keramikas korozijas bojājumi ir minimāli, ar izcilu izturību pret oksidāciju, sālsskābi, sērskābi, sērskābi, bromskābi un spēcīgiem sārmiem. Turklāt tās zemā caurlaidība palīdz sasniegt izcilu ķīmisko izturību.

Sinterētais silīcija karbīds parasti ir dārgāks nekā RB SiC; tomēr tas var būt noderīgs lietojumos, kur ir pieņemams zems cietības līmenis, bet ir nepieciešama uzlabota termiskā stabilitāte. RB SiC piedāvā lielāku ražošanas elastību, kā arī ir rentablāks nekā saķepinātais silīcija karbīds.