Чому рекристалізований карбід кремнію - найкращий вогнетривкий матеріал для високотемпературних застосувань

Карбід кремнію - це винятковий керамічний матеріал, який завдяки своїй міцності, корозійній стійкості та теплопровідності широко використовується для застосувань, що вимагають високих температур.

Рекристалізований карбід кремнію виробляється за допомогою процесів випаровування та коагуляції і має відкриту пористість 11%-15%, що полегшує нагрівання з мінімальною усадкою; таким чином, усуваючи багато недоліків, пов'язаних з іншими методами виробництва.

Сила

Природний муассаніт можна знайти лише в незначних кількостях у метеоритах, корундових або кімберлітових родовищах; весь комерційний діоксид кремнію, що продається у всьому світі, виготовляється синтетично з чистого кремнію та вуглецю, сплавлених при надзвичайно високих температурах електричним струмом в електричній печі.

Кераміка з карбіду кремнію має надзвичайно низький коефіцієнт розширення, що робить її придатною для обробки температурних змін без розтріскування або руйнування. Крім того, цей матеріал може похвалитися відмінною міцністю на вигин і в'язкістю на розрив - це означає, що він може витримувати навантаження, які могли б зруйнувати інші матеріали.

Завдяки унікальному поєднанню термічних, механічних і хімічних властивостей, RSiC використовується в багатьох галузях промисловості. Його можна знайти в меблях для печей і газових пальників, сажових фільтрах для дизельних двигунів, теплообмінниках і термозахисних жилетах, де його висока ударостійкість дозволяє йому чудово виконувати роль куленепробивного матеріалу.

Цементовані карбіди (CCE), виготовлені з RSiC у поєднанні з металами, забезпечують більшу питому міцність і модуль пружності, ніж чистий кристалічний SiC. Підрозділ Performance Ceramics & Refractories компанії Saint-Gobain виробляє Hexoloy, який є вдосконаленим композитом з карбіду кремнію та алюмінію, що використовується для виготовлення легких броньованих плит, призначених для протистояння існуючим та новим балістичним загрозам.

Теплопровідність

Відмінна теплопровідність рекристалізованого карбіду кремнію робить його чудовим вогнетривким матеріалом для використання при надзвичайно високих температурах, з теплопровідністю в десять разів вищою, ніж у шамотних вогнетривів, і його можна легко формувати в складні форми. Крім того, його стійкість до корозії та впливу шлаків робить його дуже надійним проти впливу шлаків; крім того, карбід кремнію з нітридним зв'язком забезпечує ще більшу стійкість до термічних ударів і окислення, ніж версії з оксидним зв'язком.

Рекристалізований карбід кремнію виділяється як безцінний матеріал, що використовується в передових технологіях по всьому світу завдяки своєму поєднанню властивостей. Від енергоефективних світлодіодів і лазерів до автомобілів і печей - скрізь, де потрібні матеріали з високими експлуатаційними характеристиками. Рекристалізований карбід кремнію відіграє центральну роль у цих сферах застосування.

Рекристалізована балка з карбіду кремнію Duratec має чудову температурну міцність, малу вагу, високу теплопровідність, низький коефіцієнт утримання тепла і тривалий термін служби. Опорні рами для конструкцій тунельних печей, човникових печей, подвійних роликових печей та інших високотемпературних печей дозволяють значно підвищити кваліфіковану швидкість випалу виробів, заощаджуючи при цьому енергоресурси. Порцеляна, склокераміка, металургія та вогнетривка промисловість можуть використовувати його. З нього також можна виготовляти пустотілі балки, профнастил або деталі спеціальної форми. RSiC може похвалитися здатністю згинатися або деформуватися, не ламаючись і не втрачаючи форми, витримувати температуру до 1620 градусів за Цельсієм, не піддаючись пошкодженням і не розтріскуючись, що робить його чудовим вибором для печей для високовольтного електричного фарфору, санітарного фарфору та склокераміки.

Стійкість до корозії

Рекристалізований карбід кремнію - надзвичайно міцний матеріал з відмінною корозійною стійкістю завдяки своїй кристалічній структурі, що включає шар пасивного оксиду, який захищає його від кислот, лугів і розчинників, які можуть піддавати його хімічній дії. Таким чином, рекристалізований карбід кремнію є чудовим вибором для застосування в таких галузях, як нафтопереробка та хімічна промисловість, які пов'язані з щоденним впливом цих речовин.

Рекристалізований карбід кремнію має чудові механічні властивості, а також виняткову термостійкість, що означає, що він може витримувати надзвичайно високі температури протягом тривалих періодів часу без втрати своєї цілісності або структурної цілісності. Таким чином, рекристалізований карбід кремнію знайшов застосування в аерокосмічній та військовій техніці, такій як ракети, супутники та літальні апарати, де його термостійкість допомагає підвищити продуктивність та подовжити термін служби обладнання. Крім того, рекристалізований карбід кремнію також може використовуватися в соплах і клапанах транспортних засобів, які витримують кулі та ракети.

Hexoloy пропонує асортимент спеченого і рекристалізованого карбіду кремнію (SSiC і RSiC), що відповідає вашим точним специфікаціям, наприклад, різні розміри, довжини і товщини стінок, які підходять для різних вогнетривких застосувань. Карбід кремнію і нітрид кремнію забезпечують чудовий захист від екстремальних температур, абразивних середовищ, прямого впливу полум'я та інших видів пошкоджень. Крім того, ці матеріали мають видатні властивості стійкості до окислення та ерозії, що подовжує термін їх служби в суворих умовах, а також швидке охолодження і стійкість до термічних ударів. Крім того, було досягнуто значного прогресу в розумінні їхніх корозійних властивостей, і тепер доступні моделі, які допомагають інженерам проектувати для оптимальної роботи в складних умовах.

Електрична ізоляція

R-SiC має кристалічну матрицю, яка допомагає йому зберігати міцність при високих температурах, з низьким коефіцієнтом теплового розширення, що мінімізує ризики ударів і розтріскування. Це робить його ідеальним для промислового застосування в умовах високих робочих температур.

Завдяки унікальному поєднанню термічних, механічних і хімічних властивостей RSiC є важливим матеріалом у багатьох високотехнологічних галузях промисловості. Він став одним з найнадійніших матеріалів у світі з неперевершеними експлуатаційними характеристиками, який продовжує надихати на інновації.

Кераміка з карбіду кремнію може бути виготовлена кількома методами, включаючи лиття під тиском, екструзію та лиття під тиском. Після виготовлення, RSiC спікається в печі при високих температурах, щоб викликати його рекристалізацію і створити його характерну мікроструктуру, одночасно відмовляючись від будь-якого сполучного матеріалу, залишаючи лише чистий RSiC в якості результату.

Напівпровідники відрізняються від провідників тим, що дозволяють електричним струмам та електромагнітним полям регулювати їхню провідність, що дозволяє створювати електронні пристрої, які підсилюють, перемикають або перетворюють сигнали в електричному ланцюзі. Напівпровідники SiC, зокрема, демонструють вищу рухливість електронів при підвищених температурах і менші втрати потужності при тих самих температурах, що робить їх основним матеріалом для діодів Шотткі, транзисторів і FET/MOSFET.