Рекристаллизованный карбид кремния

Карбид кремния - это чрезвычайно твердая керамика, обладающая высокой термостойкостью и коррозионной стойкостью, благодаря чему она широко используется в химической, металлургической и износостойкой промышленности.

RSiC производится методом испарения-коагуляции при высокой температуре и может похвастаться открытой пористостью в диапазоне 11-15%, крупными размерами зерен и отсутствием усадки в процессе обжига.

Высокая пористость

Рекристаллизованный карбид кремния отличается от многих пористых керамик тем, что не дает усадки при обжиге, что позволяет создавать более крупные детали при меньших затратах энергии и более коротких производственных циклах. Кроме того, этот материал может выдерживать тепловой удар, а также высокие температуры без повреждения структуры.

Размер пор и микроструктура играют важную роль в определении удельного электрического сопротивления пористого карбида кремния. Изменяя температуру спекания и параметры давления CIP, можно подобрать размер пор специально для определенных применений, а регулировка химического состава позволяет соответствующим образом изменить пористость.

Размер пор также можно регулировать с помощью второфазных добавок, таких как оксиды или силициды. Манипулирование факторами, влияющими на удельное электрическое сопротивление пористого карбида кремния, может привести к появлению новых и интересных приложений во многих областях.

Высокая прочность

Керамика из рекристаллизованного карбида кремния имеет усовершенствованную микроструктуру, которая придает ей исключительные механические, термические и электрические свойства при любых температурах, включая стабильность размеров, коррозионную стойкость и прочность даже при экстремальных температурах. Благодаря этим свойствам керамика RSiC является отличным выбором для использования в качестве мебели для печей (таких как туннельные, челночные и двухроликовые печи) или даже броневых плит против атак баллистических ракет.

Силикатно-связанный карбид кремния (SiC), получаемый из крупно- и среднезернистого порошка SiC, спеченного с алюмосиликатным связующим 5-15%, не обладает однородной структурой и повышенной прочностью на изгиб; кроме того, он имеет повышенную стойкость к окислению. Для сравнения, RSiC обладает более однородной структурой и повышенной прочностью на изгиб, а также повышенной стойкостью к окислению.

RSiC производится с помощью процесса испарения-конденсации, который создает более чистый и плотный материал, чем стандартные процессы спекания порошка, а значит, для заполнения пор требуется меньше металлического кремния, что снижает риск растрескивания во время спекания и обеспечивает более точную геометрию детали благодаря отсутствию усадки во время инфильтрации.

Высокая термическая стабильность

Карбид кремния обладает превосходной химической стабильностью и устойчивостью к тепловым ударам, а также низким коэффициентом расширения. Он может выдерживать температуру до 2 200 градусов Цельсия. Благодаря такой высокой термостойкости карбид кремния является отличным материалом для применения в энергетике, например, в ядерных реакторах или солнечных электростанциях.

Реакционное спекание - один из самых распространенных методов производства керамики, при котором атомы кремния и углерода смешиваются в порошкообразном кремнеземе, образуя керамический материал с алмазно-твердыми свойствами и компактной структурой, позволяющей получать детали различной формы.

CoorsTek, Saint-Gobain Ceramic Materials, ESK-SIC GmbH и Fiven - одни из лидеров рынка производства рекристаллизованного карбида кремния, каждая из которых имеет долгую историю в своей отрасли и уделяет большое внимание инновациям. Несмотря на то, что точные данные о продажах могут быть недоступны для общественности, эти компании занимают значительное место на рынке и, похоже, имеют все шансы на дальнейшее развитие в будущем.

Высокая коррозионная стойкость

Карбид кремния обладает исключительной коррозионной стойкостью благодаря естественной структуре материала, состоящей из сцепленных между собой пластинообразных зерен, расположенных перпендикулярно вдоль его поверхности. Кроме того, его уникальная микроструктура обеспечивает непревзойденную стойкость к эрозии/абразии/термическому удару, а также стабильность размеров при высоких температурах, что делает его идеальным материалом для производства мебели для печей и других высокотемпературных применений в промышленности.

Рекристаллизованный карбид кремния может быть сформирован с помощью процессов литья со скольжением, экструзии и литья под давлением для получения материала с превосходной прочностью при очень высоких температурах. Благодаря своей прочности он особенно подходит для изготовления каркасов несущих конструкций в туннельных печах, челночных печах и печах с нижним обжигом, поскольку позволяет выдерживать очень высокие температуры, улучшая стойкость футеровки печи к окислению и снижая потребление энергии.

Перекристаллизованный карбид кремния также обладает большим потенциалом для производства металлоармированной керамики, обеспечивая эффективное сочетание металлов и керамики в передовых технических компонентах, используемых для солнечных энергетических башен.