RSiC ReSiC Plaques, poutres, rouleaux, creusets, tubes de brûleur, etc. en carbure de silicium (SiC)
Description
Le carbure de silicium recristallisé (RSiC) est un matériau céramique poreux obtenu à partir de carbure de silicium de haute pureté par recristallisation par évaporation-condensation à 2400 ℃ sous une pression déterminée et dans une atmosphère inerte. Ses particules forment une structure en pont symbiotique, présentant pratiquement aucun retrait lors du frittage et une porosité comprise entre 10 % et 20 %.
Il possède une résistance mécanique élevée à haute température, une forte résistance à l’oxydation, une bonne résistance à la corrosion et une dureté inférieure uniquement à celle du diamant. Il convient aux composants industriels destinés à des applications à haute température, tels que les meubles de four, les buses de combustion, les échangeurs thermiques, les filtres à particules diesel, les capteurs solaires et les pièces structurales aérospatiales. Sa température maximale de fonctionnement peut atteindre 1700 ℃.
Spécifications
Fiche technique RSiC
| Paramètres techniques | Unité | Valeur |
| Teneur en carbure de silicium | masse % | ≥99 |
| Masse volumique à 20 ℃ | g/cm3 | 2.65~2.75 |
| Porosité apparente | vol % | <17 |
| Dureté à 20 ℃ | KG/MM | 1800-2000 |
| Ténacité à la rupture à 20 ℃ | MPa × m² | 1.8-2.0 |
| Résistance à la flexion à 20 ℃ | MPa | 90~100 |
| Résistance à la flexion à 1200 ℃ | MPa | 100~110 |
| 20-1200 ℃ (coefficient de dilatation thermique) | 1×10 ℃ | 4.6 |
| Conductivité thermique à 1200 ℃ | W/m·K | 35-36 |
| Résistance aux chocs thermiques à 1200 ℃ | / | Très bon |
| Temp. max. d'utilisation (air) | ℃ | 1650 |
Remarque : Les données ci-dessus correspondent à des valeurs typiques obtenues sur les échantillons testés et ne représentent pas les spécifications précises garanties par notre entreprise pour l’ensemble de ses produits.
Applications
1. Les céramiques en carbure de silicium recristallisées trouvent de nombreuses applications dans les industries à haute température, notamment comme mobilier de fours haute température, buses de brûleurs, tubes céramiques rayonnants de chauffage, tubes de protection de composants, échangeurs de chaleur et buses de combustion. Elles offrent des avantages tels que la réduction de la consommation d’énergie, l’augmentation du volume utile des fours, la réduction des cycles de cuisson, l’amélioration de l’efficacité de production des fours et des bénéfices économiques élevés.
2. Dans les secteurs environnemental et énergétique, le carbure de silicium recristallisé est utilisé comme filtre à particules diesel (DPF) et comme filtre à air pour les combustibles fossiles. En raison de sa forte conductivité thermique et de son absorption de la lumière, il est transformé en céramiques alvéolaires destinées à servir d’absorbeurs (capteurs solaires) dans les tours de centrales solaires à concentration.
3. Dans les secteurs aérospatial et de la défense, le carbure de silicium recristallisé est utilisé pour fabriquer des composants structurels tels que des moteurs, des empennages et des fuselages d’aéronefs ; il est également employé dans la fabrication d’équipements militaires tels que des céramiques antibalistiques.
4. Dans les secteurs des semi-conducteurs et du photovoltaïque, les céramiques en carbure de silicium recristallisé sont utilisées dans des composants de fours de frittage à haute température destinés au silicium cristallin photovoltaïque, ainsi que comme bagues de polissage en carbure de silicium pour les wafers de silicium semi-conducteur.
5. Dans les industries métallurgique et chimique, les briques en carbure de silicium recristallisé sont utilisées comme revêtements de hauts fourneaux, revêtements de wagons de prétraitement du fer en fusion, revêtements de tours d’extinction à sec et revêtements de cuves de distillation pour la fusion du zinc.
6. Dans d’autres domaines, le carbure de silicium recristallisé peut être utilisé comme allumeur haute température ; sa structure poreuse permet une association avec d’autres matériaux (tels que l’Al et le Cu) et il peut servir à la préparation de matériaux d’emballage électronique ; il est également utilisé dans des pièces automobiles, des douilles d’hélices de drones, etc.
Avantages
1. Le carbure de silicium recristallisé (R-SiC) est un matériau haute performance obtenu à des températures supérieures à 2000 ℃, dont la dureté est inférieure uniquement à celle du diamant. Il conserve bon nombre des excellentes propriétés du SiC, telles que sa résistance élevée à haute température, sa forte résistance à la corrosion, son excellente résistance à l’oxydation et sa bonne résistance aux chocs thermiques.
2. Propriétés mécaniques supérieures. Le carbure de silicium recristallisé présente une résistance et une rigidité supérieures à celles des fibres de carbone, une excellente résistance aux chocs et fonctionne efficacement dans des environnements à température extrême, offrant une résistance exceptionnelle dans diverses conditions. En outre, il possède une bonne flexibilité, n’est pas facilement endommagé par l’étirement ou la flexion, ce qui améliore considérablement ses performances d’application.
3. Haute résistance à la corrosion. Le carbure de silicium recristallisé présente une forte résistance à la corrosion face à divers milieux, ce qui empêche l’érosion par de multiples agents corrosifs, préserve ses propriétés mécaniques sur une longue période et assure une forte adhérence, ce qui prolonge sa durée de vie utile. Par ailleurs, il offre également une bonne stabilité thermique, s’adaptant à une certaine plage de variations de température, ce qui améliore son efficacité d’application.
4. Aucun retrait pendant le frittage. Comme le processus de frittage ne provoque pas de retrait, aucune contrainte résiduelle n’est générée, ce qui pourrait entraîner une déformation ou des fissures du produit, permettant ainsi la fabrication de composants complexes et de haute précision.
5. Porosité élevée après cuisson. Les produits en SiC recristallisé après cuisson contiennent environ 10 % à 20 % de pores résiduels. La porosité du matériau dépend davantage de la porosité de l’élément vert lui-même et ne varie pas sensiblement avec la température de frittage, ce qui constitue une base pour le contrôle de la porosité. Il trouve de nombreuses applications dans les matériaux poreux, notamment pour le filtrage des gaz d’échappement et le filtrage de l’air destiné aux combustibles fossiles, où il peut remplacer les produits poreux traditionnels.
6. Le RSiC présente des joints de grains très nets et propres, exempts de phases vitreuses et d’impuretés, car tous les oxydes ou impuretés métalliques se sont déjà volatilisés à haute température (2150–2300 ℃). Le mécanisme de frittage par évaporation-condensation permet également de purifier le SiC (la teneur en SiC du RSiC est supérieure à 99 %).