Почему рекристаллизованный карбид кремния является лучшим огнеупорным материалом для высокотемпературных применений

Карбид кремния - это исключительный керамический материал, обычно используемый в областях, требующих применения при высоких температурах, благодаря своей прочности, коррозионной стойкости и теплопроводности.

Рекристаллизованный карбид кремния производится с помощью процессов испарения и коагуляции и имеет открытую пористость 11%-15%, что позволяет легко нагревать его с минимальной усадкой, устраняя тем самым многие недостатки, связанные с другими методами производства.

Прочность

Природный муассанит можно найти лишь в незначительных количествах в метеоритах, корундовых или кимберлитовых месторождениях; весь продаваемый во всем мире SiC производится синтетическим путем с использованием чистого кремния и углерода, сплавленных при очень высоких температурах под воздействием электрического тока в электропечи.

Керамический карбид кремния обладает чрезвычайно низким коэффициентом расширения, что позволяет ему выдерживать перепады температур без растрескивания и разрушения. Кроме того, этот материал обладает превосходной прочностью на изгиб и вязкостью разрушения - это означает, что он может выдерживать нагрузки, которые могут разрушить другие материалы.

Благодаря уникальному сочетанию термических, механических и химических свойств RSiC находит применение во многих отраслях промышленности. Его можно найти в мебели для печей и газовых горелок, сажевых фильтрах, теплообменниках и теплозащитных жилетах, где его высокая ударопрочность позволяет ему прекрасно выполнять функции пуленепробиваемого материала.

Цементированные карбиды (CCE), изготовленные из RSiC в сочетании с металлами, обеспечивают большую удельную прочность и модуль упругости, чем чистый кристаллический SiC. Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories производит Hexoloy, который представляет собой усовершенствованный композит RSiC и алюминия, используемый для производства легких броневых плит, предназначенных для противостояния современным и новым баллистическим угрозам.

Теплопроводность

Превосходная теплопроводность рекристаллизованного карбида кремния делает его отличным огнеупорным материалом для использования при экстремально высоких температурах: его теплопроводность в десять раз выше, чем у шамотных огнеупоров, и его можно легко формовать в сложные формы. Кроме того, его устойчивость к коррозии и воздействию шлака делает его очень надежным против воздействия шлака; в дополнение к этому карбид кремния на нитридной связке обеспечивает еще большую устойчивость к тепловым ударам и окислению, чем варианты на оксидной связке.

Перекристаллизованный карбид кремния - бесценный материал, используемый в передовых технологиях по всему миру благодаря сочетанию своих свойств. От энергоэффективных светодиодов и лазеров до автомобилей и печей - везде, где необходимы высокоэффективные материалы. Рекристаллизованный карбид кремния играет центральную роль в этих приложениях.

Балка из рекристаллизованного карбида кремния Duratec обеспечивает превосходную температурную прочность, малый вес, высокую теплопроводность, низкий уровень удержания тепла и длительный срок службы. Опорные рамы для каркасов конструкций в туннельных, челночных, двухроликовых и других высокотемпературных печах позволяют значительно увеличить квалифицированную скорость обжига продукции при экономии энергоресурсов. Фарфоровая, стеклокерамическая, металлургическая и огнеупорная промышленность могут использовать его. Из него также можно создавать полые балки, навесные плиты и детали специальной формы. RSiC может быть согнут или деформирован, не ломаясь и не теряя формы, выдерживая температуру до 1620 градусов Цельсия без повреждения или растрескивания, что делает его отличным выбором в качестве печной мебели для высоковольтного электрофарфора, санитарного фарфора и стеклокерамики.

Устойчивость к коррозии

Перекристаллизованный карбид кремния - чрезвычайно прочный материал с отличной коррозионной стойкостью благодаря кристаллической структуре, включающей слой пассивного оксида, который защищает его от кислот, щелочей и растворителей, которые могут воздействовать на него химически. Таким образом, рекристаллизованный карбид кремния является отличным выбором для таких областей применения, как нефтепереработка и химическая обработка, которые предполагают ежедневное воздействие этих веществ.

Рекристаллизованный карбид кремния обладает превосходными механическими свойствами, а также исключительной термостойкостью, что означает, что он может выдерживать экстремально высокие температуры в течение длительного времени без потери своей целостности и структурной целостности. Таким образом, рекристаллизованный карбид кремния нашел применение в аэрокосмическом и военном оборудовании, таком как ракеты, спутники и ракеты, где его термостойкость помогает улучшить производительность и продлить срок службы оборудования. Кроме того, рекристаллизованный карбид кремния может использоваться в соплах и клапанах автомобилей, которые выдерживают попадание таких снарядов, как пули и ракеты.

Hexoloy предлагает ассортимент спеченного и рекристаллизованного карбида кремния (SSiC и RSiC) для удовлетворения ваших точных спецификаций, таких как различные размеры, длина и толщина стенок, подходящие для различных огнеупорных применений. Карбид и нитрид кремния обеспечивают превосходную защиту от экстремальных температур, абразивных сред, прямого попадания пламени и других видов повреждений. Кроме того, эти материалы обладают выдающимися свойствами устойчивости к окислению и эрозии, что продлевает срок их службы в суровых условиях, а также устойчивостью к быстрому охлаждению и тепловому удару. Кроме того, достигнут значительный прогресс в понимании их коррозионных свойств, и теперь доступны модели, которые помогают инженерам проектировать оптимальные характеристики в сложных условиях.

Электрическая изоляция

R-SiC имеет кристаллическую матрицу, которая помогает ему сохранять прочность при высоких температурах, а низкий коэффициент теплового расширения минимизирует риски ударов и растрескивания. Таким образом, он идеально подходит для промышленных применений, связанных с высокими рабочими температурами.

Благодаря уникальному сочетанию термических, механических и химических свойств RSiC является незаменимым материалом во многих высокотехнологичных отраслях промышленности. Он стал одним из самых надежных материалов в мире с непревзойденными характеристиками, которые продолжают вдохновлять на инновации.

Керамика из карбида кремния может быть изготовлена несколькими методами, включая литье под давлением, экструзию и литье под давлением. После производства RSiC спекается в печи при высоких температурах, что приводит к рекристаллизации и созданию характерной микроструктуры, одновременно удаляя все связующие материалы и оставляя только чистый RSiC в качестве результата.

Полупроводники отличаются от проводников тем, что позволяют электрическим токам и электромагнитным полям регулировать их проводимость, что позволяет создавать электронные устройства, усиливающие, переключающие или преобразующие сигналы в электрической цепи. Полупроводники SiC, в частности, демонстрируют более высокую подвижность электронов при повышенных температурах и меньшие потери мощности при тех же температурах, что делает их востребованным материалом для диодов Шоттки, транзисторов и FET/MOSFET.