Processamento de carbeto de silício cerâmico - Processos, aplicações e tipos

Componentes de carboneto de silício sinterizados usinados com precisão e processados ​​​​pela Singapore Fountyl Technologies PTE Ltd.. Em todas as aplicações que exigem componentes de engenharia de alta precisão, é importante reconhecer as dificuldades de processamento de carboneto de silício. Apesar de seu alto valor de dureza, ainda é um material relativamente frágil que só pode ser processado com técnicas de retificação de diamante. portanto, as operações de usinagem realizadas por operadores qualificados e experientes são benéficas, pois procedimentos incorretos podem criar danos no subsolo e microfissuras que podem levar à falha prematura quando o componente for submetido a tensões de trabalho durante o uso.

Carboneto de silício sintético:

Normalmente, o carboneto de silício é produzido usando o processo Acheson, que envolve o aquecimento de areia de sílica e carbono a altas temperaturas em um forno de resistência de grafite Acheson. Pode formar pó fino ou aglomerados e deve ser triturado e moído antes de poder ser usado como matéria-prima em pó. Uma vez que o carboneto de silício esteja na forma de pó, os grãos do composto podem ser unidos por sinterização para formar uma cerâmica de engenharia muito útil que tem uma ampla gama de utilizações em muitas indústrias de manufatura.

Tipos de carboneto de silício:

Os produtos de carboneto de silício para aplicações de engenharia comercial são produzidos em três formas. Estes são:

Carboneto de Silício Sinterizado (SSC)

Carboneto de silício ligado a nitreto (NBSC) e

Carboneto de silício ligado reativo (RBSC)

Outras variantes do composto incluem carboneto de silício ligado a argila e carboneto de silício ligado a SiAlon. Há também um carboneto de silício depositado em vapor químico chamado carboneto de silício CVD, que é uma forma extremamente pura do composto.

Para sinterizar o carboneto de silício, é necessário adicionar um agente de sinterização, que ajuda a formar uma fase líquida na temperatura de sinterização, unindo assim os grãos de carboneto de silício.

Principais aplicações do carboneto de silício:

O carboneto de silício tem muitos usos em diferentes indústrias. Sua dureza física o torna ideal para processamento abrasivo de retificação, brunimento, jato de areia e corte com jato de água.

O carboneto de silício pode suportar temperaturas muito altas sem quebrar ou deformar e é usado para fabricar discos de freio de cerâmica para carros esportivos. Também é usado em coletes à prova de balas como material de blindagem e material de anel de vedação para vedações de eixo de bomba, onde geralmente opera em altas velocidades quando em contato com vedações de carboneto de silício semelhantes. Uma das principais vantagens destas aplicações é a alta condutividade térmica do carboneto de silício, que é capaz de dissipar o calor friccional gerado pela interface de fricção.

A alta dureza superficial do material permite que ele seja usado em muitas aplicações de engenharia que exigem um alto grau de deslizamento, erosão e desgaste corrosivo. Normalmente, isso pode ser usado para componentes usados ​​em bombas ou, por exemplo, válvulas em aplicações em campos petrolíferos, onde os componentes metálicos tradicionais podem apresentar taxas de desgaste excessivas, levando a falhas rápidas.

O composto possui propriedades elétricas únicas como semicondutor, tornando-o ideal para a fabricação de diodos emissores de luz ultrarrápidos e de alta tensão, MOSFETs e tiristores para interruptores de alta potência.

O material possui baixo coeficiente de expansão térmica, dureza, rigidez e condutividade térmica, tornando-o um material espelhado ideal para telescópios astronômicos. Fibras de carboneto de silício, chamadas filamentos, são usadas para medir a temperatura do gás usando uma técnica óptica chamada pirometria de filamento.

Também é utilizado para elementos de aquecimento que precisam ser adaptados a temperaturas extremamente altas. É até usado na energia nuclear para fornecer suporte estrutural para reatores resfriados a gás de alta temperatura.