معالجة كربيد السيليكون السيراميكي - العمليات والتطبيقات والأنواع

مكونات كربيد السيليكون الملبدة المصنعة بدقة والتي تمت معالجتها بواسطة شركة Singapore Fountyl Technologies PTE Ltd.، في جميع التطبيقات التي تتطلب مكونات هندسية عالية الدقة، من المهم التعرف على صعوبات معالجة كربيد السيليكون. على الرغم من صلابتها العالية، إلا أنها لا تزال مادة هشة نسبيًا ولا يمكن معالجتها إلا باستخدام تقنيات طحن الماس. ولذلك، فإن عمليات التصنيع التي يقوم بها المشغلون المهرة وذوي الخبرة مفيدة، حيث أن الإجراءات غير الصحيحة يمكن أن تؤدي إلى تلف تحت السطح وشقوق صغيرة يمكن أن تؤدي إلى فشل سابق لأوانه بمجرد تعرض المكون لضغط العمل أثناء الاستخدام.

كربيد السيليكون الاصطناعي:

عادة، يتم إنتاج كربيد السيليكون باستخدام عملية أتشيسون، والتي تنطوي على تسخين رمل السيليكا والكربون إلى درجات حرارة عالية في فرن مقاومة الجرافيت أتشيسون. يمكن أن يشكل مسحوقًا ناعمًا أو كتلًا مرتبطة ويجب سحقه وطحنه قبل استخدامه كمواد خام مسحوق. بمجرد أن يصبح كربيد السيليكون في شكل مسحوق، يمكن ربط حبيبات المركب معًا عن طريق التلبيد لتكوين سيراميك هندسي مفيد للغاية وله نطاق واسع من الاستخدامات في العديد من الصناعات التحويلية.

أنواع كربيد السيليكون:

يتم إنتاج منتجات كربيد السيليكون لتطبيقات الهندسة التجارية في ثلاثة أشكال. هؤلاء هم:

كربيد السيليكون الملبد (SSC)

كربيد السيليكون المرتبط بالنتريد (NBSC) و

كربيد السيليكون التفاعلي (RBSC)

تشمل الأشكال الأخرى للمركب كربيد السيليكون المرتبط بالطين وكربيد السيليكون المرتبط بالسيلون. يوجد أيضًا كربيد السيليكون المترسب بالبخار الكيميائي والذي يسمى كربيد السيليكون CVD، وهو شكل نقي للغاية من المركب.

من أجل تلبيد كربيد السيليكون، من الضروري إضافة عامل تلبيد، مما يساعد على تكوين مرحلة سائلة عند درجة حرارة التلبيد، وبالتالي ربط حبيبات كربيد السيليكون معًا.

التطبيقات الرئيسية لكربيد السيليكون:

لكربيد السيليكون العديد من الاستخدامات في الصناعات المختلفة. صلابته المادية تجعله مثاليًا للمعالجة الكاشطة للطحن والشحذ والسفع الرملي والقطع بنفث الماء.

يمكن أن يتحمل كربيد السيليكون درجات حرارة عالية جدًا دون أن ينكسر أو يتشوه، ويستخدم في صناعة أقراص المكابح الخزفية للسيارات الرياضية. كما أنها تستخدم في السترات المضادة للرصاص كمادة تسليح وكمادة حلقة مانعة للتسرب لأختام عمود المضخة، حيث تعمل غالبًا بسرعات عالية عند ملامستها لأختام كربيد السيليكون المماثلة. إحدى المزايا الرئيسية لهذه التطبيقات هي الموصلية الحرارية العالية لكربيد السيليكون، والتي تكون قادرة على تبديد حرارة الاحتكاك الناتجة عن واجهة الاحتكاك.

تسمح صلابة السطح العالية للمادة باستخدامها في العديد من التطبيقات الهندسية التي تتطلب درجة عالية من الانزلاق والتآكل والتآكل. عادةً ما يمكن استخدام هذا للمكونات المستخدمة في المضخات، أو على سبيل المثال الصمامات في تطبيقات حقول النفط، حيث يمكن أن تظهر المكونات المعدنية التقليدية معدلات تآكل مفرطة، مما يؤدي إلى فشل سريع.

يتمتع المركب بخصائص كهربائية فريدة باعتباره شبه موصل، مما يجعله مثاليًا لتصنيع الثنائيات الباعثة للضوء فائقة السرعة وعالية الجهد، ووحدات MOSFET، والثايرستورات للمفاتيح عالية الطاقة.

تتميز المادة بمعامل منخفض للتمدد الحراري والصلابة والصلابة والتوصيل الحراري، مما يجعلها مادة مرآة مثالية للتلسكوبات الفلكية. تُستخدم ألياف كربيد السيليكون، التي تسمى الخيوط، لقياس درجة حرارة الغاز باستخدام تقنية بصرية تسمى قياس الحرارة الفتيلية.

كما أنها تستخدم لعناصر التسخين التي تحتاج إلى التكيف مع درجات حرارة عالية للغاية. حتى أنه يستخدم في الطاقة النووية لتوفير الدعم الهيكلي للمفاعلات المبردة بالغاز ذات درجة الحرارة العالية.