Co to jest ceramika z węglików krzemowych?

Ceramika z węglików krzemowych, powszechnie znana jakoCeramika sic, są wszechstronnym materiałem o unikalnych właściwościach i szerokiej gamie zastosowań w różnych branżach.

Skład materiałowy ceramiki sic

Ceramika węglików krzemu składa się głównie z proszku SIC, który ma dwie główne struktury krystaliczne: sześcienne (β-SIC) i heksagonalne (α-SIC). Proszki te są mieszane z odpowiednim ceramicznym spoiwa, a następnie uformowane i spiekane, tworząc ostateczny materiał ceramiczny. SIC, znany również jako krzemowy węglik, jest związkiem o silnych kowalencyjnych wiązaniach, co czyni go wyjątkowo twardym i trwałym.

Główne właściwości ceramiki sic obejmują:

‌● Wysoki punkt topnienia‌: Krzemowy węglik ma wyjątkowo wysoką temperaturę topnienia i może wytrzymać środowiska o wysokiej temperaturze. Specyficzne dane temperatury topnienia mogą się różnić w zależności od różnych źródeł, ale ogólnie uważa się, że wynoszą około 2100 ℃ lub wyższą. ‌ Wysoka twardość i wysoka wytrzymałość ‌: Twardość mohów węgliku krzemu wynosi około 9,5, a twardość Vickersa wynosi około 2800-3300HV, co jest drugie tylko z azotkiem diamentowym i boru, i ma wyjątkowo bardzowysokiodporność na zużycie‌. Jednocześnie jego wytrzymałość jest również bardzo wysoka i może wytrzymać duży naprężenie mechaniczne‌.

‌ ●‌ Wysoka przewodność cieplna‌: Przewodnictwo cieplne ceramiki węgla krzemu wynosi około 80-220 W/(m · k), a nawet w niektórych bezczelnych środkach ceramiki węgla krzemu i ceramika azotku aluminiowego może być tak wysoka, co jest znacznie wyższe niż tradycyjna ceramika aluminiowa i aluminium. Umożliwia to ceramikę z węglików krzemowych szybkie prowadzenie i rozpraszanie ciepła w środowiskach o wysokiej temperaturze, poprawiając stabilność i żywotność sprzętu.

‌‌ ●Dobra izolacja elektryczna‌: Ceramika z węglików krzemowych ma dobrą izolację elektryczną, z napięciem rozkładu do 30 kV/mm, co może skutecznie zapobiec rozładowaniu łuku i wycieku‌.

‌‌ ● Stabilność chemiczna‌: Węglik krzemowy jest odporny na kwas i alkalia, nie jest łatwy do korozji i może działać stabilnie w różnych pożywkach chemicznych‌.

Metody tworzenia i spiekania

Istnieje wiele sposobów i kategorii do tworzenia ceramiki z węglika krzemu, w tym głównie gorące spiekanie, bez presji spiekania, wiązanie reakcji, spiekanie rekrystalizacyjne, spiekanie mikrofalowe i spiekanie plazmy iskrową. Różne metody spiekania doprowadzą do różnych różnic wydajności materiałów z węglika krzemu.

‌‌‌ ●Bez presji spiekanych krzemowych węglików (SSIC): Wykonane z czystego krzemowego proszku z węglika i bez tlenku pomocy spiekania w wysokiej temperaturze około 2000 ° C przy użyciu szeregu metod formowania (w tym prasowania i wytłaczania na sucho).

‌‌‌ ● Reakcja spiekanego krzemowego węgliku (siisic): Premix odpowiednia ilość materiału zawierającego węgiel w proszku z węglika krzemu i zastosuj reakcję węgla w wysokiej temperaturze z resztkowym krzemem w proszku węgla krzemu, aby zsyntetyzować nowy rodzaj węgliku krzemu, tworząc gęstą ceramikę z węglikiem krzemu. Proces spiekania reakcji ma zalety niskiej temperatury spiekania, krótkiego czasu spiekania i bliskiego kształtu netto. Jest to najskuteczniejsza metoda przygotowywania dużych i złożonych krzemowych ceramiki węglika.

Powszechne problemy w przetwarzaniu ceramicznym węglika krzemu

Pomimo doskonałych nieruchomości, ceramika z węglików krzemowych wciąż staje przed poważnymi wyzwaniami podczas przetwarzania z następujących powodów:

‌‌‌ ●Wysoka twardość ‌: Niezwykle wysoka twardość krzemowego węgliku utrudnia cięcie lub szlifowanie, powodując szybkie zużycie tradycyjnych metalowych narzędzi.

‌‌‌ ●Brittleness‌: W przeciwieństwie do metali, ceramika z węglików krzemowych jest krucha i łatwa do uderzenia pod wpływem lub naciskiem, komplikując tradycyjne metody cięcia.

‌‌ ●Przewodność cieplna‌: Podczas gdy węglik krzemowy jest przydatny w wielu zastosowaniach, jego wysoka przewodność cieplna może koncentrować ciepło podczas przetwarzania, powodując pękanie lub deformę materiału.

‌‌‌ ●Stabilność chemiczna‌: Odporność na węglika krzemu na większość chemikaliów komplikuje wybór narzędzi i chłodziw, a materiały wyspecjalizowane mogą być wymagane, aby uniknąć działań niepożądanych.

Specyficzne scenariusze zastosowania ceramiki węgla krzemu (ceramika sic) ‌

1. ‌Semiconductor i elektronika przemysł ‌

‌‌‌ ●Kluczowe elementy sprzętu półprzewodnikowego‌: Ceramika SIC służą do produkcji tarczy szlifowania, kubków ssących, łodzi opłat i opraw do sprzętu półprzewodnikowego. Ze względu na ich wysoką czystość, odporność na korozję chemiczną i wysoka precyzja, nadają się one do produkcji chipów i procesów pakowania‌. ‌

‌‌ ● ​​Urządzenia mocy o wysokiej częstotliwości‌: Jako podłoża lub materiały opakowaniowe dla urządzeń mocy o wysokiej częstotliwości, wysoka przewodność cieplna i oporność w wysokiej temperaturze ceramiki SIC mogą poprawić wydajność komunikacji bezprzewodowej, radarów i innych urządzeń.

‌‌‌ ●Elektroniczne komponenty ‌: Używany do wytwarzania modułów zasilania, kondensatorów i cewek indukcyjnych, mogą one utrzymywać stabilne działanie w środowiskach o wysokiej temperaturze i wysokim napięciu.

2. ‌ Aerospace i pola o wysokiej temperaturze‌‌

‌‌ ● ​​Elementy silnika wysokiej temperatury‌: Ceramika SIC jest stosowana w komorach spalania silnika rakietowego, łopatach turbinowych i łopatkach prowadzących, aby zmniejszyć wagę, jednocześnie poprawiając opór o wysokiej temperaturze (> 1600 ℃).

‌‌‌ ●System ochrony termicznej‌: Jako materiał ochrony termicznej dla statku kosmicznego może on oprzeć się ekstremalnym wysokim temperaturom i wstrząsom przepływu powietrza podczas lotu o dużej prędkości.

‌‌ ● ​​‌ Wysokość-temperatura pieca meble‌: W branżach metalurgicznych i ceramicznych meble do pieca, takie jak wiązki SIC i rolki, mogą wytrzymać środowiska wysokotemperaturowe (takie jak 1300-1600 ℃) przez długi czas, poprawiając wydajność produkcji.

3. ‌ Chemiczne i odporne na korozję środowiska‌ ‌

‌‌ ●Dysze desulfuryzacyjnei reaktory‌: Odporność na kwas i alkalia ceramiki SIC sprawia, że ​​jest to idealny materiał do systemów desulfuryzacji i reaktorów chemicznych, przy czym żywotność usług znacznie przekracza część części metalowych.

‌‌ ●Pompy magnetyczne i osłonięte pompy: Kluczowe elementy uszczelniające, takie jak pierścienie uszczelniające i łożyska używane do transportu mediów żrących w celu uniknięcia wycieku i zużycia.

4. Maszyny i pola energetyczne

‌‌ ●Uszczelki o wysokiej wydajności: SIC Ceramiczne pierścienie uszczelniająceWygląda dobrze w trudnych warunkach (takich jak wysokie ciśnienie i duża prędkość) i są szeroko stosowane w petrochemicznych i mechanicznych systemach uszczelniania.

‌‌ ●Energia jądrowa i nowa energia: Jako materiał strukturalny reaktora jądrowego lub elektroda ogniw paliwowych, oporność na promieniowanie SIC i oporność w wysokiej temperaturze mogą poprawić bezpieczeństwo sprzętu.

‌‌ ●Słoneczne wymienniki energii i ciepła: Używany do enkapsulacji komórek słonecznych lub wymiany ciepła o wysokiej temperaturze w celu poprawy wydajności konwersji energii i odporności na pogodę.

5. Tradycyjne branże i cele specjalne

‌‌ ●Ścierne i narzędzia do przetwarzania: SIC szlifowanie koła, pasy ścierne itp. Są używane do precyzyjnego przetwarzania metali, szkła i ceramiki, szczególnie do szlifowania cementowanego węglika i szkła optycznego.

‌‌ ●Materiały refrakcyjne i metalurgia: Jako podszewki wielokrotnego pieca, kadzi żelaza i materiały komórkowe elektrolityczne zmniejszają erozję stopionego metalu na wyposażeniu.

‌‌ ●‌Automotive Industry‌: Stosowany w produkcji systemów hamulcowych, turbosprężarki i komponentów silnika w celu poprawy odporności na zużycie i wydajności cieplnej‌.

Dlaczego warto wybrać ceramikę krzemową Vetesemicon?

• Przegrody & posiadacze
• Wtryskiwacze
• Wkładki iRurki procesowe
• Krzemowe łopatki karenów
• Łodzie płytkiIcokoł

Jeśli jesteś zainteresowany naszymi produktami ceramiki SIC, skontaktuj się z nami tak szybko, jak to możliwe. Z niecierpliwością czekamy na bycie twoim długoterminowym partnerem w Chinach.