Prerada keramičkog silicijum karbida - Postupci, primjena i vrste

Precizno obrađene sinterovane komponente od silicijum karbida koje obrađuje Singapore Fountyl Technologies PTE Ltd., U svim aplikacijama koje zahtevaju visoko precizne inženjerske komponente, važno je prepoznati poteškoće u preradi silicijum karbida. Uprkos visokoj vrijednosti tvrdoće, on je još uvijek relativno krhak materijal koji se može obraditi samo tehnikama brušenja dijamanata. stoga su operacije strojne obrade od strane vještih i iskusnih operatera korisne, jer pogrešni postupci mogu stvoriti podzemna oštećenja i mikro-pukotine koje mogu dovesti do prijevremenog kvara nakon što je komponenta izložena radnom naprezanju u upotrebi.

Sintetički silicijum karbid:

Obično se silicijum karbid proizvodi pomoću Achesonovog procesa, koji uključuje zagrijavanje silicijumskog pijeska i ugljika na visoke temperature u Acheson grafitnoj otpornoj peći. Može formirati fini prah ili povezane grudvice i mora se drobiti i samljeti prije nego što se može koristiti kao sirovina u prahu. Jednom kada je silicijum karbid u obliku praha, zrna jedinjenja mogu se međusobno povezati sinterovanjem da bi se formirala veoma korisna inženjerska keramika koja ima širok spektar upotrebe u mnogim proizvodnim industrijama.

Vrste silicijum karbida:

Proizvodi od silicijum karbida za komercijalne inženjerske aplikacije proizvode se u tri oblika. Ovo su:

Sinterovani silicijum karbid (SSC)

Nitridno vezani silicijum karbid (NBSC) i

Reaktivno vezani silicijum karbid (RBSC)

Druge varijante jedinjenja uključuju silicijum karbid vezan za glinu i silicijum karbid vezan za SiAlon. Postoji i hemijski deponovan silicijum karbid nazvan CVD silicijum karbid, koji je izuzetno čist oblik jedinjenja.

Da bi se sinterovao silicijum karbid, potrebno je dodati sredstvo za sinterovanje, koje pomaže da se formira tečna faza na temperaturi sinterovanja, čime se zrna silicijum karbida vezuju zajedno.

Glavne primjene silicijum karbida:

Silicijum karbid ima mnogo upotreba u različitim industrijama. Njegova fizička tvrdoća čini ga idealnim za abrazivnu obradu brušenja, honanja, pjeskarenja i vodenog mlaznog rezanja.

Silicijum karbid može izdržati vrlo visoke temperature bez lomljenja ili deformacije i koristi se za izradu keramičkih kočionih diskova za sportske automobile. Također se koristi u pancirima kao materijal za oklop i materijal za brtvljenje za zaptivke vratila pumpe, gdje često radi pri velikim brzinama kada je u kontaktu sa sličnim zaptivkama od silicijum karbida. Jedna od glavnih prednosti ovih aplikacija je visoka toplotna provodljivost silicijum karbida, koji je sposoban da rasipa toplotu trenja koju stvara interfejs trenja.

Visoka površinska tvrdoća materijala omogućava mu da se koristi u mnogim inženjerskim aplikacijama koje zahtijevaju visok stepen klizanja, erozije i korozivnog habanja. Obično se ovo može koristiti za komponente koje se koriste u pumpama, ili na primjer ventile u primjenama na naftnim poljima, gdje tradicionalne metalne komponente mogu pokazati pretjeranu stopu habanja, što dovodi do brzog kvara.

Jedinjenje ima jedinstvena električna svojstva kao poluvodič, što ga čini idealnim za proizvodnju ultra brzih i visokonaponskih dioda koje emituju svjetlost, MOSFET-a i tiristora za prekidače velike snage.

Materijal ima nizak koeficijent toplotnog širenja, tvrdoću, krutost i toplotnu provodljivost, što ga čini idealnim materijalom za ogledalo za astronomske teleskope. Silicijum karbidna vlakna, nazvana filamenti, koriste se za mjerenje temperature plina pomoću optičke tehnike koja se zove filamentna pirometrija.

Koristi se i za grijaće elemente koji se moraju prilagoditi ekstremno visokim temperaturama. Čak se koristi u nuklearnoj energiji za pružanje strukturalne podrške za visokotemperaturne plinsko hlađene reaktore.