Реакційно зв'язаний SiC - оптимальна продуктивність в екстремальних умовах

Реакційно зв'язаний карбід кремнію (RBSC) - це щільний керамічний матеріал, що складається з карбіду кремнію та частинок вуглецю. Випал призводить до мінімальних змін його розмірів, що дозволяє виготовляти вироби майже чистої форми без додаткових витрат на механічну обробку після випалу.

Було виявлено, що структура пор RBSC залежить від кількох ключових змінних, пов'язаних зі ступенем графітизації, розміром і морфологією джерел вуглецю; їхній вплив на реакційну здатність вуглецю по відношенню до кремнієвого розплаву був величезним.

Висока міцність

Карбід кремнію - надзвичайно міцний і жорсткий матеріал, який може витримувати високі рівні навантаження без порушення структурної цілісності. Завдяки своїй низькій щільності та високій питомій жорсткості карбід кремнію є бажаним матеріалом для космічних телескопів, де необхідно враховувати вагові обмеження.

Хімічна інертність RB SiC робить його ідеальним для застосувань, де контактують агресивні хімічні речовини. Крім того, стійкість до температурних перепадів дозволяє йому витримувати різкі зміни умов навколишнього середовища.

Щоб підвищити міцність на вигин та модуль пружності RB SiC, ми дослідили, як різний вміст вуглецю впливає на його мікроструктуру. Використовуючи композиційний розчин прекурсорів PF і FA, ми змогли контролювати вміст і кристалічність вуглецю в нашій пористій преформі, що дозволило отримати RB SiC з вищими показниками міцності на вигин і модуля пружності.

Висока теплопровідність

SiC має високу теплопровідність, приблизно 300 Вт/мК, що робить RBSC чудовим варіантом для застосувань, що вимагають високих температурних характеристик.

RBSC має чудову стійкість до абразивного та ерозійного зносу, що робить його ідеальним для складних промислових умов. Крім того, його низький коефіцієнт теплового розширення дозволяє витримувати швидкі температурні коливання без шкоди для структурної цілісності.

Гранулометричний склад сировини, що використовується для приготування преформ RBSC, має величезний вплив на їхню мікроструктуру та фізичні властивості, такі як міцність на вигин і модуль пружності. Збільшення вмісту технічного вуглецю призводить до покращення мікроструктури з вищими показниками міцності на вигин і модуля пружності в готових виробах з кращою мікроструктурою.

Низькотемпературне розширення

Реакційно зв'язаний діоксид кремнію пропонує застосування, які вимагають стійкості до високих температур, а також видатну здатність до теплового розширення, що досягається завдяки використанню сажі та мікросферичного графіту в процесі його виготовлення. Склад, структура і властивості реакційно зв'язаного карбіду кремнію залежать від вмісту вуглецю, пропорції, морфології і форми використовуваних джерел вуглецю.

Реакційне склеювання є ефективним методом виробництва керамічних матеріалів, таких як вогнетриви, пористі корпуси фільтрів і зносостійкі компоненти, такі як механічні ущільнення і підшипники.

RB SiC - надзвичайно міцний і надійний матеріал, який чудово працює в різних середовищах. Завдяки низькому коефіцієнту теплового розширення цей матеріал ідеально підходить для виробів, що вимагають точної стабільності розмірів, таких як насоси, підшипники та дроселі для регулювання потоку. Крім того, цей універсальний матеріал також можна використовувати для виготовлення компонентів обладнання для виробництва напівпровідників, наприклад, компонентів для переміщення пластин.

Низьке тертя

Реакційно зв'язаний карбід кремнію (RBSC) - це адаптивний керамічний матеріал, здатний формуватися у складні форми для професійного та промислового використання. RBSC має відмінну зносостійкість з низьким коефіцієнтом розширення, корозійну стійкість, а також видатні електричні властивості.

RBSC виробляється шляхом інфільтрації пористих преформ з карбіду кремнію рідким кремнієм. Це створює кераміку з непроникною структурою, стійку до помірно їдких і кислотних рідин, а також легких вуглеводнів. Крім того, непроникний склад і текстура поверхні зменшують тертя, що подовжує термін служби компонентів, а легкість і жорсткість роблять її придатною для космічних телескопів, де існують обмеження на вагу корисного навантаження; її високостабільна за розмірами поверхня ще більше підвищує її цінність.

Висока хімічна стійкість

Реакційно зв'язаний карбід кремнію має високу стійкість до хімічної корозії, що робить його ідеальним для використання в середовищах з корозійними матеріалами. Крім того, його низьке теплове розширення і міцність дозволяють йому витримувати екстремальні температури.

Реакційнозв'язане виробництво передбачає впорскування розплавленого кремнію в пористий вуглецевий матеріал, упакований у форму потрібної вам деталі, де він потім вступає в реакцію з молекулами вуглецю, утворюючи карбід кремнію.

Дослідженнями встановлено, що міцність на вигин, модуль пружності та пористість кераміки RBSC залежать від вмісту та пропорції вуглецевої сировини. Досягнення розумної градації як за джерелом вуглецю, так і за морфологією значно покращує експлуатаційні характеристики; це забезпечує рівномірний розподіл вільних частинок кремнезему в щільно упакованій мікроструктурі та чудові властивості кінцевих продуктів.