Перекристалізований карбід кремнію

Карбід кремнію - це надзвичайно тверда кераміка, яка має чудову термостійкість і корозійну стійкість, завдяки чому широко використовується в хімічній, металургійній та зносостійкій промисловості.

RSiC виробляється за допомогою процесу випаровування-коагуляції при високій температурі і має відкриту пористість в діапазоні 11-15%, великі розміри зерен і не дає усадки під час випалу.

Висока пористість

Рекристалізований карбід кремнію відрізняється від багатьох пористих керамік тим, що не дає усадки під час випалу, що дозволяє створювати більші деталі з меншими енергетичними витратами і за коротший виробничий цикл. Крім того, цей матеріал може витримувати термічні удари та високі температури без пошкодження своєї структури.

Розмір пор і мікроструктура відіграють невід'ємну роль у визначенні питомого електричного опору пористого карбіду кремнію. Змінюючи температуру спікання і налаштування тиску CIP, можна адаптувати розмір пор спеціально для певних застосувань, в той час як регулювання хімічного складу дозволяє відповідно змінювати пористість.

Розміри пор також можна контролювати за допомогою добавок другої фази, таких як оксиди або силіциди. Маніпулюючи факторами, що впливають на питомий електричний опір пористого карбіду кремнію, можна знайти нові цікаві застосування в багатьох галузях.

Висока міцність

Рекристалізована кераміка з карбіду кремнію має вдосконалену мікроструктуру, яка надає їй виняткових механічних, термічних та електричних властивостей при будь-яких температурах, включаючи стабільність розмірів, корозійну стійкість і міцність навіть при екстремальних рівнях нагрівання. Завдяки цим властивостям кераміка RSiC є чудовим вибором для використання в якості печей (наприклад, тунельних, човникових і подвійних роликових печей) або навіть броньових плит для захисту від атак балістичних ракет.

Силікатний карбід кремнію (SiC), виготовлений з крупно- і середньозернистого порошку SiC, спеченого з алюмосилікатним зв'язуючим 5-15%, не має однорідної структури і вищої міцності на вигин; крім того, він демонструє вищу стійкість до окислення. Для порівняння, RSiC має більш однорідну структуру з більшою міцністю на вигин, а також підвищену стійкість до окислення.

RSiC виробляється за допомогою процесу випаровування-конденсації, який створює чистіший і щільніший матеріал, ніж стандартні процеси порошкового спікання, а це означає, що для заповнення його пор потрібно менше металевого кремнію, що зменшує ризик утворення тріщин під час спікання, забезпечуючи при цьому більш точну геометрію деталі завдяки відсутності усадки під час інфільтрації.

Висока термічна стабільність

Карбід кремнію має чудову хімічну стабільність і стійкість до термічних ударів, а також низький коефіцієнт розширення. Він може витримувати температуру до 2 200 градусів C. Завдяки такій високій термостійкості карбід кремнію є чудовим матеріалом для виробництва електроенергії, наприклад, для ядерних реакторів або сонячних електростанцій.

Реакційне спікання - один з найпоширеніших методів виробництва кераміки, який полягає у змішуванні атомів кремнію та вуглецю в порошкоподібний кремнезем для формування керамічного матеріалу з властивостями алмазної твердості та компактною структурою, що дозволяє виготовляти деталі різної форми.

CoorsTek, Saint-Gobain Ceramic Materials, ESK-SIC GmbH та Fiven є одними з лідерів ринку виробництва рекристалізованого карбіду кремнію, кожна з яких має довгу історію у своїх галузях та сильну орієнтацію на інновації. Хоча точні цифри їхніх продажів можуть бути недоступними для громадськості, ці фірми зберігають значну присутність на ринку і, схоже, мають всі шанси на подальше розширення в майбутньому.

Висока корозійна стійкість

Карбід кремнію може похвалитися видатною корозійною стійкістю завдяки своїй природній структурі матеріалу, що складається з взаємопов'язаних пластинчастих зерен, які проходять перпендикулярно вздовж його поверхні. Крім того, його унікальна мікроструктура забезпечує неперевершену стійкість до ерозії, стирання та термічних ударів, а також стабільність розмірів при високих температурах, що робить його ідеальним матеріалом для виробництва меблів для печей та інших високотемпературних застосувань у промисловості.

Рекристалізований карбід кремнію може бути сформований за допомогою процесів лиття під тиском, екструзії та лиття під тиском для отримання матеріалу з надзвичайною міцністю при дуже високих температурах. Його міцність робить його особливо придатним для виготовлення каркасів несучих конструкцій у тунельних, човникових печах і печах з нижнім випалюванням, оскільки він витримує дуже високі температури, одночасно підвищуючи стійкість футерівки печі до окислення і знижуючи споживання енергії.

Рекристалізований карбід кремнію також має великий потенціал для виробництва армованої металом кераміки, забезпечуючи ефективний засіб поєднання металів і кераміки в передових технічних компонентах, що використовуються для сонячних електростанцій.