Reaksiyon Bağlantılı Silisyum Karbür

Silisyum Karbür piyasadaki en sert ve en dayanıklı seramik malzemelerden biridir ve korozyon, aşınma ve yüksek sıcaklıklara karşı koruma sağlar.

Reaksiyona bağlı silisyum karbür, gözenekli karbonun sıvı veya gaz silisyum ile reaksiyona sokulması ve yoğun bir seramik parça oluşturmak için ilave silisyum ile infiltre edilmesiyle üretilir.

Nitrür Bağlı Silisyum Karbür (NB SiC)

Nitrür Bağlı Silisyum Karbür (NB SiC), güçlü, esnek ve dayanıklı bir malzeme oluşturmak için seramik fazı olarak silisyum karbür nitrürden oluşan kompozit bir refrakter malzemedir. Günümüzde mevcut olan en sert mühendislik malzemelerinden biri olan NB SiC, parçacıklardan veya yüzeyler gibi sert yüzeylerden kaynaklanan aşınmaya karşı dirençlidir. Ayrıca, kimyasal inertliği çoğu asit, alkaliler ve halojenürlere karşı dirençli kalmasını sağlarken, son derece sünektir ve ağır yüklere ve darbelere dayanabilir.

Nitrür bağlı silisyum karbür, Blasch işlemi ile kolayca karmaşık ve hassas şekillere dönüştürülebilir, bu da hem refrakter hem de mekanik özellikler gerektiren uygulamalarda kullanılmasını sağlar. Ayrıca, kırılma tokluğu sinterlenmiş SiC'ninkini aşar, bu da onu aşınma ve darbe stresi içeren zorlu ortamlar için uygun hale getirir.

Silisyum karbür üretimi için iki yöntem olduğunu unutmayın: reaksiyon bağlama ve sinterleme. Her bir şekillendirme yöntemi, son ürünün mikro yapısını büyük ölçüde etkiler ve yalnızca sinterleme yoluyla üretilenden farklı termal ve mekanik özelliklere yol açar. Aşağıda bu şekillendirme tekniklerinin her birinin bir taslağı bulunmaktadır:

Reaksiyona bağlı silisyum karbür, SiC ve karbon karışımları içeren bir kompakt içine sıvı silisyum eklenerek oluşturulur, SiC'nin ilk tanelerini birbirine bağlarken ek silisyum karbür taneleri oluşturmak için karbonla reaksiyona girer. Bir kez oluşturulduktan sonra, bu malzeme çeşitli şekil ve boyutlarda kolayca şekillendirilebilir, bu da onu fırın mobilyaları, mekanik contalar ve akış kontrol bobinleri gibi uygulamalar için uygun hale getirir.

Nitrür bağlı silisyum karbür, aşınma direnci içeren uygulamalar için uzun süredir kullanılmaktadır; ancak, toprak koşullarında erozyon direnci testlerinde, hem gevşek hem de yoğun toprak koşullarında sinterlenmiş bor içeren çelik ürünlere karşı üstün bir performans gösterdiğini kanıtlamıştır.

Blasch tarafından InVinCerTM

Reaksiyon yapıştırma, sinterlenmiş silisyum karbürden (SSC) daha ucuz üretim süreçleri kullanarak herhangi bir şekil veya boyutta silisyum karbür seramik parçalar üretmek için kullanılan yenilikçi bir tekniktir. Bu teknoloji kullanılarak üretilen refrakter seramikler mukavemetleri, korozyon dirençleri ve aşırı sıcaklıklara dayanıklılıklarıyla bilinir - bu nitelikler onları fırın mobilyaları gibi ısıtma cihazlarının yanı sıra contalar ve valfler gibi aşınma bileşenleri için uygun hale getirir.

Bu teknoloji kullanılarak üretilen refrakter seramikler üstün termal şok dirençleriyle bilinmektedir. Eğilme ve kırılma tokluğu, reaksiyona bağlı silisyum karbürün katı içeriğindeki artışla artar; bu malzeme, gözenekli karbon veya grafit ile erimiş silikon arasındaki kimyasal reaksiyon nedeniyle oluşur; ana kırılma modu, SiC'nin taneler arası kırılmasının yanı sıra artık karbon parçacıklarından kaynaklanan kırılgan kırılmayı içerir.

Reaksiyona bağlı silisyum karbür elde etmek için, önce kaba silisyum karbür tozu ve oksit olmayan sinterleme yardımcılarını 2000F'ye ulaşana kadar ısıtmadan önce birleştirin. Bu adımı takiben, karışımı tamamlamak için hassas öğütme teknikleri kullanılabilir.

Reaksiyonla bağlanmış silisyum karbürün jel dökümünün bir parçası olarak, furfuril alkol (FA) ve fenolik reçine arasındaki oran, polimerizasyon ve jel süresi modifikasyonunu kolaylaştırmak için ayarlandı. Ayrıca, mikro gözenekli karbonun hem jel süresi hem de gözenek morfolojisi incelenmiş; her ikisinin de reaktif olarak bağlanmış silisyum karbür yapılarının oluşturulmasında etkili olduğu kanıtlanmıştır.

Bu teknoloji kullanılarak üretilen refrakter seramikler RBSC olarak bilinmektedir. Şekil 9, bu işlem kullanılarak üretilen farklı katı yüklemelerine sahip SiC/gözenekli karbon gövdelerinin XRD modellerini göstermektedir; sonuçlar, daha yüksek katı içeriğine sahip olanların, bu refrakter seramiklerde hem a-SiC fazı hem de b-SiC fazı için artan pik yoğunlukları ile kanıtlandığı üzere daha az serbest Si içerdiğini göstermektedir.

Calsic® RB

Reaksiyona bağlı silisyum karbür (RBSC), aşırı sıcaklıklara dayanabilmesinin yanı sıra olağanüstü güç ve sertliğe sahip yenilikçi bir seramik malzemedir. Bu özellikleri nedeniyle RBC, fırın mobilyaları, mekanik contalar ve yarı iletken üretim ekipmanı uygulamalarında mükemmel bir malzeme seçimidir.

RB SiC tipik olarak SiC tozunun bir kalıpta karbon ve plastikleştirici ile karıştırılması, plastikleştiricinin uzaklaştırılması için ateşlenmesi ve ilave silisyum karbür oluşturmak için karbonla reaksiyona giren sıvı veya buhar silisyum ile aşılanmasıyla oluşturulur - bu, mükemmel aşınma ve darbe direncine sahip son derece yoğun, yüksek performanslı bir ürünle sonuçlanır.

Karbon kaynaklarının bileşimi, morfolojisi ve boyutu, RB SiC seramiklerinin mikro yapısını ve özelliklerini şekillendirmede büyük rol oynamaktadır. Genel olarak, ön kalıpta daha fazla karbon içeriği, nihai seramikte daha fazla RB SiC konsantrasyonu ile sonuçlanır. Ayrıca, reaktiflikleri de bu süreçte etkili bir varlığa sahiptir: yüksek reaktif grafitten daha az reaktif mikro-küresel karbona kadar.

Uygulamanız için hangi SiC türünün uygun olduğu, sertlik, yoğunluk ve korozyon direnci gereksinimleri gibi kullanım amacına bağlı olacaktır. Hem nitrür bağlı hem de reaksiyon bağlı silisyum karbür, zorlu ortamlarda olağanüstü performans sunar.

Presleme ve sinterleme yoluyla üretilen sinterlenmiş silisyum karbür (SSiC), mukavemet ve sertlik açısından RB SiC'yi gölgede bırakır; ancak, üretim için çok daha yüksek sıcaklıklar gerektiren daha karmaşık sinterleme işlemleri nedeniyle termal iletkenliği daha düşüktür; ayrıca bu malzemenin gerektirdiği karmaşık üretim yöntemleri nedeniyle daha maliyetlidir - bu nedenle bazı uygulamaları bu form için uygun hale getirmez. Neyse ki Saint-Gobain Performans Seramikleri ve Refrakterleri, özel gereksinimleri karşılamak için özel olarak tasarlanmış endüstriyel sınıf aşınmaya dayanıklı ürünlerimizle uygulamanız için uygun seramiği seçmenize yardımcı olabilir - daha fazla bilgi veya uygulamanıza karar vermenize yardımcı olması için bugün arayın!