Кераміка з карбіду кремнію

Карбід кремнію (SiC) за своїми властивостями дуже нагадує алмаз і є одним із найлегших, найтвердіших та найміцніших сучасних керамічних матеріалів. Крім того, SiC відрізняється чудовою стійкістю до стирання та ерозії, а також низьким коефіцієнтом теплового розширення.

Ми пропонуємо щільну кераміку StarCeram SiC різних форм і розмірів, виготовлену методом реакційного спікання або традиційними методами формування кераміки, причому кожен із цих методів забезпечує мікроструктуру, що має значний вплив на якість кінцевої продукції.

Міцність при високих температурах

Карбід кремнію (SiC), який зазвичай називають карборундом, є одним із найтвердіших і найлегших сучасних керамічних матеріалів, що існують на сьогодні. Завдяки своїм винятковим властивостям він став одним із найпопулярніших матеріалів у середовищах, де інші матеріали не витримують теплового навантаження.

Відомо, що SiC зберігає свою міцність при температурах до 1600 °C, при цьому залишаючись хімічно чистим і стійким до окислення навіть за таких високих технологічних температур, що робить його ідеальним матеріалом для опор лотків для пластин і лопаток у напівпровідникових печах, а також для полиць печей, де спостерігаються значні коливання температури.

Завдяки своїй стійкості до стирання та ерозії цей матеріал використовується на хімічних заводах для виготовлення розпилювальних форсунок та інших деталей, а також у процесах подрібнення та різання, і в таких умовах, як установки десульфурації димових газів.

Відмінна зносостійкість

Карбід кремнію — це конструкційна кераміка, що відрізняється винятковою зносостійкістю, низьким коефіцієнтом теплового розширення та високою твердістю; ці властивості роблять його привабливим матеріалом для промислового застосування, зокрема у камерах згоряння та установках десульфурації димових газів. Карбід кремнію також використовується як абразив для струменевих сопел, а також для виготовлення корозійно- та зносостійких деталей печного обладнання, таких як підстилкові плити, труби рекуператора, штовхальні плити, напрямні рейки та полегшені балки.

Карбід бору та карбід кремнію є популярними матеріалами для виготовлення трибологічних компонентів у хімічній промисловості завдяки своїй винятковій твердості та зносостійкості при високих температурах. Завдяки своїй винятковій твердості та зносостійкості вони підходять для використання у форсунках, насосах, матрицях та різальних інструментах, а також легко піддаються формуванню, що в багатьох випадках дозволяє замінити ними металеві компоненти. Вони також демонструють чудову стійкість до хімічного впливу.

Було доведено, що карбід кремнію з нітридним зв’язуванням перевершив як сталь, так і наплавку в усіх випробуваних ґрунтових умовах завдяки своєму оксидному бар’єру, який запобігає прямому контакту агресивних речовин із основою. Крім того, його стійкість до окислення перевищувала показники більшості матеріалів; деградація відбувалася повільніше, ніж у металевих або абразивних матеріалів, що робить нітридний карбід кремнію чудовим матеріалом для тривалого використання в агресивних середовищах, де кисень може досягати поверхні та спричиняти пошкодження.

Відмінна стійкість до термічних ударів

Кераміка з карбіду кремнію має чудову стійкість до термічних ударів, завдяки чому її можна застосовувати в широкому спектрі областей, таких як фільтрація, інерційні пускові установки та сопла ракетних двигунів. Пінокерамічні фільтри зазвичай застосовують для видалення неметалевих включень із сплавів та очищення розчинів металів, тоді як зносостійкі плити з SiC використовуються як футеровка очисників вихлопних газів автомобілів.

Стійкість кераміки до термічних ударів залежить від її коефіцієнта теплового розширення. При коливаннях температури її теплове розширення відповідно змінюється, створюючи так званий температурний градієнт, який часто спричиняє напруження на її поверхні та зрештою призводить до руйнування.

Стійкість кераміки до термічних ударів можна перевірити за допомогою методу Гассельмана, при якому випробувальні зразки піддають впливу температур у діапазоні від 300o до 1000o, а потім швидко охолоджують у холодній рідині, після чого вимірюють зниження їхньої міцності на згин при різних перепадах температури — зразки, що демонструють найменше зниження, вважаються найбільш стійкими до термічних ударів.

Карбід кремнію відрізняється як чудовою стійкістю до термічних шоків, так і високою твердістю, завдяки чому він підходить для різних галузей промисловості, зокрема для виробництва абразивних матеріалів та зносостійких деталей. Крім того, цей матеріал витримує абразивну дію під час механічної обробки, різання струменем води та піскоструминної обробки, при цьому зберігаючи високу корозійну стійкість навіть при підвищених температурах.

Відмінна корозійна стійкість

Карбід кремнію — це надтвердий керамічний матеріал, що відрізняється винятковою зносостійкістю та антикорозійними властивостями, зберігає міцність навіть при високих температурах, що робить його ідеальним для використання в екстремальних умовах — це один з основних матеріалів, що застосовуються у композитних броньових плитах!

Ми пропонуємо деталі зі спеченого карбіду кремнію (SiC) різних форм, розмірів та конфігурацій, призначені для експлуатації в складних умовах у таких галузях, як авіакосмічна промисловість, хімічне виробництво, паперова промисловість та енергетика. SiC відомий своєю чудовою стійкістю до стирання та корозії, а також до термічних ударів і зносу — завдяки цим властивостям він ідеально підходить для експлуатації в складних умовах, зокрема в авіакосмічній галузі.

SiC можна виготовляти як методом спікання, так і методом реакційного зв’язування, причому кожен із цих процесів суттєво змінює його мікроструктуру та властивості після завершення. Спіканий SiC виготовляють шляхом спікання чистого порошку SiC з оксид-вільними допоміжними речовинами для спікання при високих температурах (2 000 °C) в інертній атмосфері з використанням традиційних методів формування кераміки. Для отримання SiC, отриманого методом реакційного зв’язування, до пресованих заготовок із суміші частинок SiC та вуглецю додають рідкий кремній, щоб зв’язати їх між собою у так званий «чорний карбід кремнію».