كربيد السيليكون كربيد النيتريد المرتبط بالنيتريد

كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد هو مادة هندسية استثنائية ذات قوة متأصلة فائقة وصلابة في درجات الحرارة وخصائص مقاومة للأكسدة. كما أنها تتميز بقوة فائقة على الساخن عند مقارنتها بجميع الأجسام الحرارية المعروفة مع إظهار معدلات تآكل أقل من الفولاذ الخاص في جميع ظروف التربة التي تم اختبارها.

تُصنع مركبات NBSCs عن طريق خلط مسحوق السيليكون الجاف ذي القوام الناعم غير القابل للتشكيل مع مسحوق السيليكون، ثم تشكيلها في كتلة قابلة للتشكيل. ثم يتم حرقها بعد ذلك في جو لا يسمح بالأكسجين، لتحويل معظم السيليكون إلى نيتريد السيليكون.

مقاومة عالية للتآكل

كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد هو مادة صلبة مصممة لتحمل درجات الحرارة العالية مع توفير قوة ميكانيكية ومقاومة جيدة للتآكل، مما يجعلها حلاً اقتصاديًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل.

تفوق أداء كربيد السيليكون المربوط بالنتريد على فولاذ XAR 600، ولحام الحشو F-61 وفولاذ 38GSA في جميع ظروف التربة التي تم اختبارها؛ خاصةً ظروف التربة الخفيفة ذات الحبيبات الرملية الرخوة.

يعتبر قرميد NBSC مثالي للاستخدام في مختلف التطبيقات الحرارية، بما في ذلك ألواح الموقد وأنابيب الاسترداد وألواح الدفع والعوارض والعوارض الخشبية والمراسلات في أثاث الأفران. وتتيح طبيعتها متعددة الاستخدامات إمكانية الصب في أشكال كبيرة ومعقدة في حين أن مقاومتها للصدمات الكيميائية والحرارية تجعل هذه المادة مناسبة للأماكن الصناعية.

مقاومة عالية للصدمات الحرارية

يُعرف كربيد السيليكون المرتبط بالنتريد على نطاق واسع بمقاومته الفائقة للصدمات الحرارية، مما يجعله مفيدًا في البيئات الصعبة. وعلاوة على ذلك، فإن قدرته على تحمل التآكل في ظروف التربة المختلفة ومقاومته العالية للتآكل الكاشطة تجعله أفضل من الفولاذ والمواد الفولاذية المصنوعة من البورون المستخدمة كأجزاء عمل لكتل التربة؛ ومع ذلك، فإن المواد ذات الشكل الخاص لا تنقل الأحمال الضاغطة بنفس الفعالية.

يتم إنتاج كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد (NBSC) في فرن كهربائي في درجات حرارة وضغوط محكومة ومتحكم فيها، ويأتي بأحجام وأشكال قياسية ومخصصة مختلفة، إلى جانب سماكات مختلفة. ونظراً لمقاومته ضد التآكل القلوي ومقاومة أكسدة بخار الماء ومقاومة الصدمات الحرارية وخصائص الحماية من التآكل، فإنه يعد خياراً ممتازاً للمواد المستخدمة في مداخن أفران الصهر الحديدية والأجراس والأحواض والدروع.

مقاومة عالية للأكسدة

كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد هو مادة حرارية متقدمة ومادة هيكلية ذات خصائص مفيدة عديدة، بما في ذلك القوة العالية في درجات الحرارة المرتفعة، ومقاومة التآكل الاستثنائية، ومقاومة الصدمات الحرارية، ومقاومة الأكسدة، وسهولة عمليات التلبيد التي تسمح بتشكيل الأشكال المعقدة بسهولة في تصميمات معقدة.

توفر هذه المادة قدرة تحميل عالية ومقاومة استثنائية للتآكل ضد الأحماض والأملاح المنصهرة والهالوجينات. وعلاوة على ذلك، فإن مقاومتها للتشقق الهش يجعلها خيارًا جيدًا.

توفر المواد المركبة المصنوعة من الألومنيوم (ACM) مقاومة جيدة ضد التآكل في ظروف التربة الرخوة ولكنها قد لا تقارن بشكل إيجابي مع الفولاذ ولحام الحشو ضد التآكل الناتج عن الصدمات. تزداد مقاومة التآكل مع زيادة حجم الحبيبات ونوع الطلاء. يمكن العثور على مادة ACM المستخدمة في تطبيقات أثاث الأفران في العمليات المعدنية ذات درجة الحرارة العالية في حين أن مقاومتها الممتازة للأكسدة تجعلها مادة لا تقدر بثمن في حالات درجات الحرارة العالية.

قوة عالية

يتميز كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد بقوة عالية للغاية، مما يجعله خيارًا ممتازًا للمواد للسيراميك التقني الدقيق. علاوة على ذلك، تتميز هذه المادة بمعدلات تمدد حراري منخفضة، مما يجعلها مناسبة لمرايا التلسكوبات الفلكية.

ترتبط مقاومة التشقق الهش في السيراميك بتوزيع حجم حبيباته، وأظهر السيراميك تآكلًا أقل حدة من الفولاذ في جميع الظروف المدروسة، حيث أظهرت التربة الثقيلة تآكلًا أقل حدة بمقدار 9 أضعاف مقارنةً بـ 3 أضعاف في ظروف التربة المتوسطة.

إن حراريات كربيد السيليكون المستعبدين بالنيتروجين (NBC) هي حراريات مصبوبة تستخدم عادةً لتشكيل أشكال معقدة باستخدام تقنيات مختلفة، بما في ذلك الكبس أحادي المحور والصب الانزلاقي. ولكل من التقنيتين مجموعة من المزايا الخاصة بهما: يسمح الكبس أحادي المحور بكفاءة إنتاج عالية ولكنه يقتصر على الأشكال الهندسية البسيطة؛ ويتيح الصب الانزلاقي تشكيل أشكال خضراء ولكنه يتطلب وقتًا للتجفيف قبل حدوث عملية إزالة القوالب.

كثافة منخفضة

يُعد كربيد السيليكون المرتبط بالنيتريد (NBSiC) مادة حرارية مركبة استثنائية، حيث يوفر صدمة حرارية استثنائية ومقاومة للأكسدة وخصائص مقاومة للأكسدة وقوة عالية. وعلاوة على ذلك، تقاوم مادة NBSiC التبليل بواسطة المعادن غير الحديدية المنصهرة فيها أثناء عمليات الصهر؛ على عكس المويسانيت الطبيعي الذي لا يوجد إلا نادرًا في النيازك أو رواسب الكوراندوم أو الكمبرلايت؛ حيث يتم تصنيع معظم مادة NBSiC التي تباع في جميع أنحاء العالم اليوم صناعيًا.

يمكن إنتاج كربيد السيليكون غير المشبع بالنيتروجين من خلال عملية النيتريد، حيث يتم تسخين خليط من كربيد السيليكون والمركبات المحتوية على النيتروجين في درجات حرارة عالية لتشكيل مواد كثيفة ومتماسكة. ويمكن إجراء هذه العملية باستخدام طريقتين مختلفتين للتشكيل: الكبس أحادي المحور والصب الانزلاقي. وفي حين أن الكبس أحادي المحور ينتج عنه مواد مضغوطة هندسية بسيطة بينما ينتج الصب الانزلاقي أجزاء خضراء خزفية معقدة الشكل ذات هياكل فريدة من نوعها، وتعتمد كثافتها على تحميل المواد الصلبة والمحتوى الرابط في الطين الخاص بكل منهما.