Wiązany reakcyjnie węglik krzemu

Wiązany reakcyjnie węglik krzemu jest niezwykle odpornym materiałem ceramicznym, który oferuje wyjątkową wytrzymałość na uderzenia i zużycie, odporność na szok termiczny i atak chemiczny.

Formuły porowatych cząstek SiC i węgla, po infiltracji ciekłym lub gazowym krzemem, stają się samowiążące w wyniku reakcji chemicznej między krzemem i węglem. Krzem reaguje z węglem, tworząc dodatkowe cząstki węglika krzemu, które dodatkowo wiążą ze sobą oryginalne cząstki.

Wysoka wytrzymałość

Wiązany reakcyjnie węglik krzemu (RBSiC) to niezwykle wytrzymały materiał ceramiczny, oferujący doskonałą odporność chemiczną, udarność, odporność na zużycie i odporność na szok termiczny. Wytwarzany poprzez infiltrację stopionego krzemu do porowatych preform węglowych lub grafitowych, gdzie reaguje z węglem, tworząc SiC, jego doskonała wytrzymałość i wysoka ciągliwość sprawiają, że RBSiC jest idealny do procesów formowania bliskich siatce, takich jak prasowanie, formowanie wtryskowe i wytłaczanie, umożliwiając formowanie dużych części z wąskimi tolerancjami.

Niższa twardość RB SiC w porównaniu do spiekanego węglika krzemu sprawia, że jest on łatwiejszy do kształtowania, dzięki czemu złożone elementy wykonane z tego materiału są łatwiejsze niż kiedykolwiek wcześniej do formowania i projektowania w celu ochrony sprzętu przed ścieraniem i uderzeniami - zwiększając trwałość, a także bezpieczeństwo. Co więcej, odporność na szok termiczny i zdolność do szybkiego powrotu do normalnego stanu po gwałtownych zmianach temperatury sprawia, że jest to doskonały materiał do stosowania w elektrowniach, hutach, kopalniach i wszędzie tam, gdzie sprzęt musi działać w ekstremalnych temperaturach.

Stal RBSiC charakteryzuje się nie tylko doskonałą wytrzymałością, ale także wyjątkową stabilnością wymiarową i wyjątkową odpornością na korozję. Co więcej, RBSiC charakteryzuje się wyjątkowo niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej i zachowuje swoje właściwości mechaniczne nawet w wysokich temperaturach, dzięki czemu nadaje się do pieców tunelowych, pomp do szczelinowania hydraulicznego i innych zastosowań przemysłowych. Co więcej, ten lekki materiał może być łatwo formowany w większe komponenty do zastosowań takich jak uszczelnienia mechaniczne i dławiki kontroli przepływu w górnictwie.

Stabilność w wysokich temperaturach

Związana reakcyjnie ceramika z węglika krzemu może wytrzymać temperatury do 1350 stopni Celsjusza bez znaczącej zmiany wymiarów i posiada doskonałe właściwości odporności chemicznej, dzięki czemu doskonale nadaje się do zastosowań w przemyśle wydobywczym, takich jak cyklony, dławiki sterujące przepływem i duże elementy zużywające się.

Reaktywna infiltracja stopu (RMI) preform węglowych polega na infiltracji ich ciekłym krzemem poprzez reaktywną infiltrację stopu (RMI). W ramach procesu RMI ciekły krzem przenika do porów siłą kapilarną i reaguje z amorficznym węglem, tworząc b-SiC. Pozostałe nieprzereagowane cząstki węgla i nieprzereagowany węgiel są rafinowane za pomocą węgla wielofazowego, co dodatkowo poprawia porowatość i zmniejsza tworzenie się wysp w RB-SiC w ramach formowania siatki o doskonałych tolerancjach wymiarowych.

Wiązany reakcyjnie węglik krzemu przewyższa spiekany węglik krzemu dzięki wyższej przewodności cieplnej i niższemu współczynnikowi rozszerzalności w wysokich temperaturach, dzięki czemu jest bardziej odpowiedni do zastosowań, w których występują wibracje, uderzenia, ścieranie lub szok termiczny. Sprawia to, że węglik krzemu ze spoiwem reakcyjnym jest idealnym materiałem w środowiskach takich jak przemysłowe warsztaty maszynowe.

Wiązany reakcyjnie węglik krzemu oferuje doskonałą odporność na korozję wysokotemperaturową, a także pasywne i aktywne utlenianie, dzięki czemu nadaje się do produkcji komponentów na dużą skalę dzięki stabilności wymiarowej, wysokiej wytrzymałości, odporności chemicznej i odporności na ścieranie. Można go łatwo formować w różne kształty i rozmiary. Szczególnie nadaje się do produkcji dużych, złożonych komponentów ze względu na swoją podatność na kształtowanie.

Odporność na szok termiczny

Wiązany reakcyjnie węglik krzemu (RB SiC) oferuje doskonałą odporność na szok termiczny, dzięki czemu nadaje się do zastosowań, w których często występują ekstremalne temperatury. Wynika to z jego niskiego współczynnika rozszerzalności cieplnej - co oznacza, że nie rozszerza się ani nie kurczy znacząco pod wpływem gwałtownych zmian temperatury. Co więcej, charakteryzuje się jedną z najwyższych wartości twardości wśród materiałów inżynieryjnych, dzięki czemu RB SiC jest niezwykle wytrzymały i odporny.

RB SiC dobrze znosi uderzenia, dzięki czemu jest doskonałym materiałem do uszczelnień mechanicznych, wykładzin rur, elementów mechanicznych, dławików sterujących przepływem i większych elementów zużywających się w przemyśle wydobywczym i ciężkich maszynach. Wytwarzany poprzez wtryskiwanie stopionego krzemu do porowatych preform węglowych lub grafitowych i reagowanie z węglem w celu utworzenia węglika krzemu; kształty i rozmiary mogą być dostosowane w zależności od konkretnych wymagań aplikacji.

She i in. przeprowadzili testy na węgliku krzemu RB w celu oceny jego odporności na szok termiczny, oceniając jego wytrzymałość na czteropunktowe zginanie po wystawieniu na działanie wzrostu temperatury z temperatury pokojowej do 1000 stopni Celsjusza. Ich odkrycia wykazały, że naprężenia termiczne powodowały uszkodzenia w ceramice wiązanej włóknami z pęknięciami rozprzestrzeniającymi się między elementami włóknistymi i przez ich interfejsy; ich źródła węgla stosowane podczas spiekania reakcyjnego, takie jak sadza lub gruboziarnisty mikrosferyczny grafityzowany węgiel, determinowały zachowanie materiału.

Odporność chemiczna

Wiązany reakcyjnie węglik krzemu (RB SiC) to materiał ceramiczny o wysokiej gęstości i doskonałych właściwościach odporności chemicznej i odporności na uszkodzenia korozyjne, w tym na kwasy, zasady i rozpuszczalniki, a także odporność na uszkodzenia korozyjne. Ze względu na niski współczynnik rozszerzalności można go dostosować do wielu kształtów i rozmiarów, w tym uszczelnień mechanicznych, dławików sterujących przepływem, pomp i dużych elementów zużywających się, powszechnie spotykanych w cyklonach górniczych.

Węglik krzemu wytwarzany przez infiltrację porowatych preform węglowych lub grafitowych ciekłym lub gazowym krzemem jest mocniejszy i ma lepszą stabilność termiczną niż jego spiekane odmiany. W rezultacie ta forma jest idealna do zastosowań wymagających niższych poziomów twardości, ale wyższej stabilności temperaturowej.

Uszkodzenia korozyjne ceramiki RB SiC są minimalne, z doskonałą odpornością na utlenianie, kwas solny, kwas siarkowy, kwas bromowodorowy i silne zasady. Co więcej, jej niska przepuszczalność pomaga osiągnąć wyjątkową odporność chemiczną.

Spiekany węglik krzemu jest zwykle droższy niż RB SiC; może być jednak przydatny w zastosowaniach, w których akceptowalny jest niski poziom twardości, ale wymagana jest lepsza stabilność termiczna. RB SiC oferuje większą elastyczność produkcji, a także jest bardziej opłacalny niż spiekany węglik krzemu.