Keraamilise ränikarbiidi töötlemine - Protsessid, rakendused ja tüübid

Täppistöödeldud paagutatud ränikarbiidi komponendid, mida töötleb Singapore Fountyl Technologies PTE Ltd.. Kõigis rakendustes, mis nõuavad ülitäpseid insenerikomponente, on oluline mõista ränikarbiidi töötlemise raskusi. Vaatamata kõrgele kõvadusväärtusele on see siiski suhteliselt rabe materjal, mida saab töödelda ainult teemantlihvimistehnikaga. Seetõttu on kvalifitseeritud ja kogenud operaatorite töötlustoimingud kasulikud, kuna valed protseduurid võivad tekitada maa-aluseid kahjustusi ja mikropragusid, mis võivad põhjustada enneaegset riket, kui komponent on kasutamisel tööpinge all.

Sünteetiline ränikarbiid:

Tavaliselt toodetakse ränikarbiidi Achesoni protsessi abil, mis hõlmab räniliiva ja süsiniku kuumutamist kõrge temperatuurini Achesoni grafiiditakistusahjus. See võib moodustada peent pulbrit või liimitud tükke ning enne pulbri toorainena kasutamist tuleb see purustada ja jahvatada. Kui ränikarbiid on pulbri kujul, saab ühendi terad paagutamise teel omavahel siduda, et moodustada väga kasulik tehniline keraamika, millel on lai kasutusala paljudes tootmisharudes.

Ränikarbiidi tüübid:

Kaubanduslike insenerirakenduste jaoks mõeldud ränikarbiiditooteid toodetakse kolmel kujul. Need on:

Paagutatud ränikarbiid (SSC)

Nitriidsidemega ränikarbiid (NBSC) ja

Reaktiivse sidemega ränikarbiid (RBSC)

Teised ühendi variandid hõlmavad saviga seotud ränikarbiidi ja SiAloniga seotud ränikarbiidi. Samuti on olemas keemiline aurustatud ränikarbiid, mida nimetatakse CVD ränikarbiidiks, mis on ühendi äärmiselt puhas vorm.

Ränikarbiidi paagutamiseks on vaja lisada paagutusainet, mis aitab paagutamistemperatuuril moodustada vedelat faasi, sidudes seeläbi ränikarbiidi terad omavahel kokku.

Ränikarbiidi peamised rakendused:

Ränikarbiidil on erinevates tööstusharudes palju kasutusalasid. Selle füüsiline kõvadus muudab selle ideaalseks lihvimise, lihvimise, liivapritsi ja veejoaga lõikamise abrasiivseks töötlemiseks.

Ränikarbiid talub väga kõrgeid temperatuure ilma purunemise ja deformeerumiseta ning seda kasutatakse sportautode keraamiliste piduriketaste valmistamiseks. Seda kasutatakse ka kuulikindlates vestides soomusmaterjalina ja pumba võlli tihendite tihendusrõnga materjalina, kus see töötab sageli suurel kiirusel kokkupuutel sarnaste ränikarbiidtihenditega. Nende rakenduste üks peamisi eeliseid on ränikarbiidi kõrge soojusjuhtivus, mis suudab hajutada hõõrdumise liidese tekitatud hõõrdesoojust.

Materjali kõrge pinnakõvadus võimaldab seda kasutada paljudes insenerirakendustes, mis nõuavad suurt libisemist, erosiooni ja söövitavat kulumist. Tavaliselt saab seda kasutada pumpades kasutatavate komponentide või näiteks naftaväljade rakenduste ventiilide jaoks, kus traditsioonilised metallosad võivad näidata liigset kulumist, mis põhjustab kiiret riket.

Ühendil on pooljuhina ainulaadsed elektrilised omadused, mistõttu on see ideaalne ülikiirete ja kõrgepinge valgusdioodide, MOSFET-ide ja suure võimsusega lülitite türistorite tootmiseks.

Materjalil on madal soojuspaisumistegur, kõvadus, jäikus ja soojusjuhtivus, mistõttu on see ideaalne peegelmaterjal astronoomiliste teleskoopide jaoks. Ränikarbiidkiude, mida nimetatakse filamentideks, kasutatakse gaasi temperatuuri mõõtmiseks, kasutades optilist tehnikat, mida nimetatakse filamentpüromeetriaks.

Seda kasutatakse ka kütteelementide jaoks, mida tuleb kohandada ülikõrgete temperatuuridega. Seda kasutatakse isegi tuumaenergias kõrge temperatuuriga gaasjahutusega reaktorite struktuurse toe pakkumiseks.