Як застосовується кераміка з карбіду кремнію та яке її майбутнє щодо зносостійкості та стійкості до високих температур?

Кераміка з карбіду кремнію (SiC)., відомі своєю високою міцністю, твердістю, зносостійкістю, стійкістю до корозії та стійкістю до високих температур, продемонстрували величезний потенціал і цінність у багатьох галузях промисловості з моменту їх появи. Особливо в керамічній та емалевій промисловості застосування карбіду кремнію значно підвищило продуктивність і якість продукції, у свою чергу сприяючи технологічному прогресу в усьому секторі.

Які ключові характеристикиКераміка з карбіду кремнію?

Кераміка з карбіду кремніюстали життєво важливим вибором у сучасних високотехнологічних матеріалах завдяки своїм чудовим фізичним і хімічним властивостям. Ключові характеристики включають:

Висока твердість і зносостійкість: з рівнем твердості, що наближається до алмазу, SiC демонструє чудову зносостійкість у сценаріях механічного стирання.

Стійкість до високих температур: карбід кремнію може зберігати стабільність у середовищі до 1600°C, що робить його ідеальним для застосування при високих температурах.

Хімічна стабільність: SiC демонструє значну стійкість до різних хімічних середовищ, забезпечуючи надійність у суворих умовах.

Відмінна теплопровідність: ця властивість робитьSiC керамікашироко застосовний у сферах розсіювання тепла та теплового керування.

Будучи важливим конструкційним керамічним матеріалом, карбід кремнію, завдяки своїй видатній високотемпературній механічній міцності, високій твердості, високому модулю пружності, відмінній зносостійкості, високій теплопровідності та стійкості до корозії, знаходить застосування за межами традиційних галузей промисловості, таких як високотемпературні печі. компоненти, форсунки згоряння, теплообмінники та ущільнювальні кільця. Він також служить куленепробивною бронею, космічними відбивачами, пристосуваннями для підготовки напівпровідникових пластин і матеріалами для оболонки ядерного палива. Чудові властивості карбіду кремнію пояснюються його кристалічною структурою та високою ковалентністю зв’язку Si-C (~88%). Однак міцний ковалентний зв’язок і низький коефіцієнт дифузії ускладнюють спікання навіть за високих температур. Таким чином, великі дослідження механізмів спікання, добавок, методів і процесів ущільнення карбіду кремнію призвели до розробки різних методів спікання, таких як реакційне спікання, спікання без тиску, рекристалізаційне спікання, гаряче пресування, гаряче ізостатичне пресування та новіші методи протягом останніх двох десятиліть, включаючи іскрове плазмове спікання, спалахове спікання та спікання коливального тиску.

Як цеКераміка з карбіду кремніюЗастосовується у високотемпературних полях?

Кераміку з карбіду кремнію можна використовувати як високотемпературний матеріал для печі, наприклад, балки SiC і охолоджувальні труби. Завдяки своїй винятковій високотемпературній міцності та стійкості до термічного удару вони є важливими матеріалами для компонентів ракет, літаків, автомобільних двигунів і газових турбін, головним чином слугуючи як статичні термічні частини машин. У таких галузях, як щоденна кераміка високого класу, сантехніка, високовольтна електрична кераміка та скло,SiC кераміказазвичай вибирають як високотемпературні матеріали для обпалювальних печей для роликових печей, тунельних печей і човникових печей. 

Крім того, надзвичайна високотемпературна міцність, стійкість до високотемпературної повзучості та стійкість до термічного удару SiC-кераміки роблять її основним матеріалом для теплових деталей машин у ракетах, літаках, автомобільних двигунах і газових турбінах. Наприклад, автомобільна керамічна газова турбіна AGT100, розроблена General Motors, використовує кераміку SiC для високотемпературних компонентів, таких як кільця камери згоряння, циліндри камери згоряння, направляючі лопатки та ротори турбін. ХочаSiC керамікавиявляють низьку міцність, що обмежує їх використання статичними термічними деталями машин у двигунах або газових турбінах, вони пропонують широке застосування у високотемпературних термічних галузях як нагрівальні елементи, футеровка печі та дверцята печі, покращуючи високотемпературну продуктивність обладнання та тривалу стабільність .

У сфері нової енергетики очікується, що SiC кераміка, як високотемпературний матеріал, відіграє вирішальну роль у підвищенні ефективності та надійності системи. У високотемпературних компонентах двигуна,SiC керамікаможе замінити традиційні металеві матеріали, підвищити ефективність двигуна, зменшити викиди та досягти полегшених конструкцій. В аерокосмічній галузі керамічні компоненти двигуна з SiC пропонують потенціал для підвищення робочих температур двигуна, зменшення ваги, збільшення терміну служби та вдосконалення технології двигуна. У компонентах космічних кораблів високотемпературна стабільність і радіаційна стійкість кераміки SiC підвищить надійність і термін служби пристроїв для дослідження космосу.

В автомобільній промисловості SiC-кераміка може замінити традиційні металеві матеріали у високотемпературних компонентах двигуна, покращуючи ефективність двигуна, зменшуючи викиди та створюючи легкі конструкції. Для високопродуктивних гальмівних систем автомобілів застосуванняSiC керамікагальмівні диски обіцяють кращу ефективність гальмування, більш стабільний ефект гальмування та довший термін служби.

Як цеКераміка з карбіду кремніюЗастосовується в областях зносостійкості?

Висока твердість і низький коефіцієнт тертя SiC надають йому чудову зносостійкість, що робить його особливо придатним для різних умов ковзання та тертя. SiC може бути відформований у різні форми з високою точністю розмірів і гладкістю поверхні, слугуючи механічними ущільненнями в багатьох складних середовищах, демонструючи хорошу повітронепроникність і тривалий термін служби. Крім того, використання вуглецю як добавки для спікання в твердотільному спеченому SiC без тиску покращує змащувальні властивості матеріалу, подовжуючи термін його служби.

У гірничо-металургійній промисловості,SiC керамікаможе використовуватися в дробарках руди, конвеєрному обладнанні, пристроях для сортування, зменшуючи знос і частоту обслуговування, одночасно підвищуючи ефективність виробництва. У виробництві SiC-кераміка як матеріал для ріжучих інструментів у верстатах і різальних інструментах може значно підвищити точність обробки та термін служби інструменту, зменшуючи виробничі витрати. В обладнанні хімічної промисловості кераміка SiC підходить для насосів, клапанів і трубопроводів, протистоїть корозії та зносу, забезпечуючи тривалу стабільну роботу обладнання. В енергетичному секторі, наприклад у вітровій та гідроенергетиці, зносостійкість кераміки SiC робить її придатною для компонентів передач у вітряних турбінах і деталей турбін на гідроелектростанціях, здатних витримувати високу інтенсивність тертя та ударів, подовжуючи термін служби. У видобутку нафти і газу,SiC керамікаможе використовуватися в свердлах і корпусах насосів, підвищуючи зносостійкість і забезпечуючи надійність у середовищах із високим зносом.

Із зростанням попиту на SiC кераміку та технологічні інновації, майбутнє заSiC керамікаs побачать підвищення ефективності виробництва та зниження витрат завдяки розробці передових технологій спікання та 3D-друку, сприяючи їх широкому застосуванню у високотемпературних полях. Крім того, галузь багатофункціональних композитних матеріалів, де SiC-кераміка поєднується з іншими матеріалами для створення більш функціональних матеріалів, розширить області застосування, відповідаючи різноманітним вимогам до навколишнього середовища при високих температурах.

З точки зору сталого розвитку, увага буде зосереджена на розробці екологічно чистих і придатних для вторинної переробкиSiC керамікаматеріалів, що відповідають принципам сталого розвитку. Поєднання SiC кераміки з іншими матеріалами для створення багатофункціональних зносостійких матеріалів задовольнить різноманітні промислові потреби.

Що таке майбутнєКераміка з карбіду кремніюв умовах зношування та високих температур?

Потенціал застосування та перспективи розвиткуSiC керамікау зносостійкості та високотемпературних полях є величезними. Оскільки технологічний прогрес і розвиток матеріалознавства тривають, SiC-кераміка відіграватиме все більш важливу роль у різних галузях промисловості, підвищуючи довговічність обладнання та ефективність виробництва, тим самим сприяючи економічному розвитку.

Ми в Semicorex спеціалізуємося наКераміка SiCта інші керамічні матеріали, що застосовуються у виробництві напівпровідників, якщо у вас є запитання або вам потрібні додаткові відомості, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон: +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com