Как се прилага керамиката от силициев карбид и какво е нейното бъдеще по отношение на устойчивостта на износване и висока температура?

Керамика от силициев карбид (SiC)., известни със своята висока якост, твърдост, устойчивост на износване, устойчивост на корозия и стабилност при високи температури, демонстрираха огромен потенциал и стойност в множество индустриални сектори от въвеждането им. Особено в производството на керамика и емайл, приложението на силициев карбид значително подобри производителността и качеството на продуктите, което на свой ред стимулира технологичния напредък в целия сектор.

Какви са основните характеристики наКерамика от силициев карбид?

Силициево-карбидна керамикасе превърнаха в жизненоважен избор в съвременните високотехнологични материали поради техните забележителни физични и химични свойства. Основните характеристики включват:

Висока твърдост и устойчивост на износване: С нива на твърдост, близки до тези на диаманта, SiC проявява отлична устойчивост на износване при сценарии на механична абразия.

Стабилност при висока температура: Силициевият карбид може да поддържа стабилност в среда до 1600°C, което го прави идеален за приложения при високи температури.

Химическа стабилност: SiC показва значителна устойчивост на различни химически среди, осигурявайки надеждност в тежки среди.

Отлична топлопроводимост: Това свойство правиSiC керамикашироко приложим в областите на разсейване на топлината и управление на топлината.

Като важен структурен керамичен материал, силициевият карбид, благодарение на изключителната си механична якост при висока температура, висока твърдост, висок модул на еластичност, отлична устойчивост на износване, висока топлопроводимост и устойчивост на корозия, намира приложения извън традиционните индустриални сектори като високотемпературни пещи компоненти, горивни дюзи, топлообменници и уплътнителни пръстени. Той също така служи като броня с куршуми, космически рефлектори, приспособления за подготовка на полупроводникови пластини и материали за облицовка на ядрено гориво. Превъзходните свойства на силициевия карбид произтичат от неговата кристална структура и силно ковалентния характер на Si-C връзката (~88%). Силната му ковалентна връзка и ниският коефициент на дифузия обаче затрудняват синтероването дори при високи температури. Ето защо обширните изследвания на механизмите на синтероване, добавките, методите и процесите на уплътняване на силициевия карбид са довели до разработването на различни техники за синтероване, като реакционно синтероване, синтероване без налягане, рекристализация синтероване, горещо пресоване, горещо изостатично пресоване и по-нови методи през последните две десетилетия, включително синтероване в искрова плазма, флаш синтероване и синтероване при колебателно налягане.

Как еСилициево-карбидна керамикаПрилага се в полета с висока температура?

Керамиката от силициев карбид може да се използва като високотемпературни материали за пещи, като SiC греди и охлаждащи тръби. Поради тяхната изключителна устойчивост на висока температура и устойчивост на термичен удар, те са решаващи материали за компоненти в ракети, самолети, автомобилни двигатели и газови турбини, главно като статични топлинни машинни части. В индустрии като ежедневна керамика от висок клас, санитарни изделия, електрическа керамика с високо напрежение и стъкло,SiC керамикаобикновено се избират като материали за високотемпературни пещи за ролкови пещи, тунелни пещи и совалкови пещи. 

В допълнение, изключителната якост при висока температура, устойчивост на пълзене при висока температура и устойчивост на термичен удар на SiC керамиката ги правят основен материал за топлинни машинни части в ракети, самолети, автомобилни двигатели и газови турбини. Например, автомобилната керамична газова турбина AGT100, разработена от General Motors, използва SiC керамика за високотемпературни компоненти като пръстени на горивната камера, цилиндри на горивната камера, направляващи лопатки и ротори на турбини. въпреки чеSiC керамикапроявяват слаба издръжливост, ограничавайки използването им до статични топлинни машинни части в двигатели или газови турбини, те предлагат широки приложения във високотемпературни топлинни индустрии като нагревателни елементи, облицовки на пещи и врати на пещи, подобрявайки високотемпературната производителност на оборудването и дългосрочната стабилност .

В областта на новата енергия се очаква SiC керамиката, като високотемпературни материали, да играе решаваща роля за подобряване на ефективността и надеждността на системата. В високотемпературните компоненти на двигателя,SiC керамикаможе да замени традиционните метални материали, повишавайки ефективността на двигателя, намалявайки емисиите и постигайки лек дизайн. В космическото пространство SiC керамичните компоненти на двигателя предлагат потенциал за подобрени работни температури на двигателя, намалено тегло, удължен експлоатационен живот и напредък на технологията на двигателя. В компонентите на космическите кораби стабилността при висока температура и устойчивостта на радиация на SiC керамиката ще повиши надеждността и продължителността на живота на устройствата за изследване на космоса.

В автомобилната индустрия SiC керамиката може да замени традиционните метални материали в високотемпературните компоненти на двигателя, подобрявайки ефективността на двигателя, намалявайки емисиите и постигайки олекотени конструкции. За високоефективни автомобилни спирачни системи, приложението наSiC керамикаспирачните дискове обещават по-добра спирачна ефективност, по-стабилни спирачни ефекти и по-дълъг експлоатационен живот.

Как еСилициево-карбидна керамикаПрилага се в полета за устойчивост на износване?

Високата твърдост и ниският коефициент на триене на SiC му осигуряват отлична устойчивост на износване, което го прави особено подходящ за различни условия на износване при плъзгане и триене. SiC може да бъде оформен в различни форми с висока прецизност на размерите и гладкост на повърхността, служейки като механични уплътнения в много взискателни среди, отличаващи се с добра херметичност и дълъг живот. В допълнение, използването на въглерод като помощно средство за синтероване в синтерован SiC без налягане в твърдо състояние подобрява смазващата способност на материала, удължавайки живота му.

В минната и металургичната индустрия,SiC керамикаможе да се използва в трошачки за руда, конвейерно оборудване, устройства за пресяване, като намалява износването и честотата на поддръжка, като същевременно повишава ефективността на производството. В производството SiC керамиката като материал за режещи инструменти в машинните инструменти и режещите инструменти може значително да подобри прецизността на обработка и живота на инструмента, намалявайки производствените разходи. В оборудването на химическата промишленост SiC керамиката е подходяща за помпи, клапани и тръбопроводи, устойчива на корозия и износване, осигурявайки дългосрочна стабилна работа на оборудването. В енергийния сектор, като вятърна и водна енергия, износоустойчивостта на SiC керамиката ги прави подходящи за компоненти на зъбни колела във вятърни турбини и части на турбини във водноелектрически централи, способни да издържат на високо интензивно триене и удар, удължавайки експлоатационния живот. При добива на нефт и газ,SiC керамикаможе да се използва в свредла и тела на помпи, като повишава устойчивостта на износване и гарантира надеждност в среди с високо износване.

С нарастващото търсене на SiC керамика и технологични иновации, бъдещето наSiC керамикаs ще види подобрена производствена ефективност и намалени разходи чрез разработването на усъвършенствани технологии за синтероване и 3D печат, насърчавайки широкото му приложение във високотемпературни полета. В допълнение, областта на многофункционалните композитни материали, където SiC керамиката се комбинира с други материали за създаване на по-функционални материали, ще разшири областите на приложение, като отговори на различни изисквания на околната среда при високи температури.

По отношение на устойчивото развитие фокусът ще бъде върху разработването на екологични и рециклируемиSiC керамикаматериали, съобразени с принципите на устойчивото развитие. Комбинирането на SiC керамика с други материали за създаване на многофункционални материали, устойчиви на износване, ще задоволи различни индустриални нужди.

Какво е бъдещето наКерамика от силициев карбидв приложения за износване и високи температури?

Потенциалът за приложение и перспективите за развитие наSiC керамикав устойчивостта на износване и високотемпературните полета са огромни. Тъй като технологичният напредък и развитието на науката за материалите продължават, SiC керамиката ще играе все по-важна роля в различни индустрии, повишавайки издръжливостта на оборудването и ефективността на производството, като по този начин допринася за икономическото развитие.

Ние от Semicorex сме специализирани вSiC керамикаи други керамични материали, използвани в производството на полупроводници, ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля, не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка: +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com