Рекристализиран силициев карбид

Силициевият карбид е изключително твърда керамика, която притежава изключителна температурна стабилност и устойчивост на корозия, което я прави широко използвана в химическата промишленост, металургията и износоустойчивата индустрия.

RSiC се произвежда чрез процес на изпаряване и коагулация при висока температура и се отличава с отворена порьозност, варираща от 11-15%, големи размери на зърната и липса на свиване по време на процеса на изпичане.

Висока порьозност

Рекристализираният силициев карбид се различава от много други порьозни керамики по това, че не се свива по време на изпичането, което позволява създаването на по-големи части при по-ниски енергийни разходи и по-кратки производствени цикли. Освен това този материал може да издържа на термичен шок, както и на високи температури, без да уврежда структурите си.

Размерът на порите и микроструктурата играят съществена роля при определянето на електрическото съпротивление на порестия силициев карбид. Чрез промяна на температурата на синтероване и настройките на налягането на CIP размерите на порите могат да бъдат адаптирани специално за определени приложения, докато корекциите на химическия състав позволяват да се промени съответно порьозността му.

Размерите на порите могат да се контролират и чрез добавки от втората фаза, като оксиди или силициди. Чрез манипулиране на факторите, които влияят на електрическото съпротивление в порестия силициев карбид, могат да се появят нови и вълнуващи приложения в много области.

Висока якост

Рекристализираната керамика от силициев карбид се отличава с усъвършенствана микроструктура, която й придава изключителни механични, термични и електрически свойства при всякакви температури, включително стабилност на размерите, устойчивост на корозия и здравина дори при екстремни температури. Благодарение на тези свойства RSiC керамиката е отличен избор за използване като обзавеждане на пещи (като тунелни, совалкови и двувалкови пещи) или дори като бронирани плочи срещу атаки с балистични ракети.

Силикат-свързаният силициев карбид (SiC), произведен от едрозърнест и среднозърнест SiC прах, синтерован с 5-15% алумосиликатно свързващо вещество, има хомогенна структура и превъзходна якост на огъване; освен това показва превъзходна устойчивост на окисляване. За сравнение, RSiC се отличава с по-хомогенна структура и по-голяма якост на огъване, както и с повишена устойчивост на окисляване.

RSiC се произвежда чрез процес на изпарение и кондензация, който създава по-чист и по-плътен материал от стандартните процеси на прахово синтероване, което означава, че за запълване на порите е необходим по-малко метален силиций, като по този начин се намалява рискът от напукване по време на синтероване и се осигурява по-точна геометрия на детайла поради липсата на свиване по време на инфилтрацията.

Висока термична стабилност

Силициевият карбид се отличава с превъзходна химическа стабилност и устойчивост на термични удари, с нисък коефициент на разширение. Той може да издържа на температури до 2 200 градуса по Целзий. Поради тази висока температурна стабилност силициевият карбид е отличен избор на материал за приложения в енергетиката, като например ядрени реактори или слънчеви електроцентрали.

Реакционното синтероване е един от най-широко използваните методи за производство на керамика, при който се смесват силициеви и въглеродни атоми в прахообразен силициев диоксид, за да се образува керамичен материал с диамантено твърди свойства и компактни структури, от които се произвеждат различни по форма части.

CoorsTek, Saint-Gobain Ceramic Materials, ESK-SIC GmbH и Fiven са сред пазарните лидери в производството на рекристализиран силициев карбид, като всеки от тях има дълга история в своята индустрия и силен фокус върху иновациите. Въпреки че точните данни за продажбите им не са публично достъпни, тези фирми поддържат значително пазарно присъствие и изглеждат в добра позиция да продължат да се развиват и в бъдеще.

Висока устойчивост на корозия

Силициевият карбид се отличава с изключителна устойчивост на корозия благодарение на естествената си материална структура от взаимосвързани пластинкови зърна, които се движат перпендикулярно по повърхността му. Освен това уникалната му микроструктура предлага ненадмината устойчивост на ерозия/абразия/термичен удар, както и стабилност на размерите при по-високи температури; това го прави идеален материал за производство на мебели за пещи и други високотемпературни приложения в промишлеността.

Рекристализиралият силициев карбид може да се формира чрез процеси на леене с плъзгане, екструдиране и шприцване, за да се получи материал с превъзходна якост при много високи температури. Неговата здравина го прави особено подходящ за изграждане на рамки на носещи конструкции в тунелни пещи, совалкови пещи и пещи с понижено изпичане, тъй като му позволява да издържа на много високи температури, като същевременно подобрява устойчивостта на окисляване на облицовката на пещта и намалява консумацията на енергия.

Рекристализираният силициев карбид също така предлага голям потенциал за производство на металоармирана керамика, като осигурява ефективно средство за комбиниране на метали и керамика в съвременни технически компоненти, използвани за кули за слънчева енергия.