Beskrivelse
Rekrystallisert silisiumkarbid (RSiC) er et porøst keramisk materiale som dannes fra silisiumkarbid med høy renhet gjennom evaporerings-kondensasjons-rekrystallisering ved 2400 °C under bestemt trykk og i en inaktiv atmosfære. Partiklene danner en symbiotisk brostruktur, viser nesten ingen krymping under sintring og har en porøsitet på 10–20 %.
Det har høy styrke ved høye temperaturer, god motstand mot oksidasjon, god korrosjonsmotstand og hardhet som er nest høyest etter diamant. Det er egnet for industrielle komponenter til høye temperaturer, som ovnsmøbler, forbrenningsdyser, varmevekslere, dieselpartikkeltiltakere, solfangere og strukturelle deler til romfart. Den maksimale driftstemperaturen kan nå 1700 °C.
Spesifikasjoner
Teknisk datablad for RSiC
| Tekniske parametere | Enhet | Verdi |
| Silisiumkarbidinnhold | mass% | ≥99 |
| Bulktetthet ved 20 °C | g/cm3 | 2.65~2.75 |
| Tilsynelatende porøsitet | vol% | <17 |
| Hardhet ved 20 °C | KG/MM | 1800-2000 |
| Bruddtoughness ved 20 °C | MPa×m² | 1.8-2.0 |
| Bøyestyrke ved 20 ℃ | MPa | 90~100 |
| Bøyestyrke ved 1200 ℃ | MPa | 100~110 |
| 20–1200 ℃ (koeffisient for termisk utvidelse) | 1 × 10 ℃ | 4.6 |
| Termisk ledningsevne ved 1200 ℃ | W/m·K | 35-36 |
| Motstand mot termisk sjokk ved 1200 ℃ | / | Veldig godt |
| Maks. driftstemperatur (luft) | ℃ | 1650 |
Merk: De ovennevnte verdiene er typiske verdier for testprøvene og representerer ikke de nøyaktige spesifikasjonene som vårt selskap garanterer for alle produkter.
Anvendelsesområder
1. Rekrystallisert silisiumkarbid-keramikk har bred anvendelse innen høytemperaturindustrier og brukes hovedsakelig som høytemperaturovninnredning, brennerdyser, keramiske strålingsvarmerør, beskyttelsesrør for komponenter, varmevekslere og forbrenningsdyser. Den gir fordeler som energibesparelser, økt effektiv ovnvolum, forkortede brendeforløp, forbedret ovnproduksjonseffektivitet og høye økonomiske gevinster.
2. I miljø- og energisektoren brukes rekristallisert silisiumkarbid som et dieselpartikkelfilter (DPF) og luftfilter for fossile brensler. På grunn av sin høye termiske ledningsevne og lysabsorpsjon fremstilles det som bikakermatikker som absorberende elementer (solfangere) i tårn for solvarmekraftproduksjon.
3. I luft- og romfartssektoren samt forsvarssektoren brukes rekristallisert silisiumkarbid til å produsere strukturelle komponenter, som motorer, haleflater og romfartøykropper; det brukes også i produksjonen av militært utstyr, som kulasikre keramikker.
4. I halvleder- og fotovoltaikssektoren brukes rekristalliserte silisiumkarbidkeramikker i komponenter til høytemperatursinterovner for fotovoltaisk krystallinsk silisium samt som silisiumkarbidpoleringsringer for halvledersilisiumwafer.
5. I metallurgisk og kjemisk industri brukes rekristallisert silisiumkarbidmurstein som fodring i blastovner, fodring i smeltet jern-forbehandlingsvogner, fodring i tørrekvellingstårn og fodring i sinksmeltefordampningstanker.
6. I andre felt kan rekristallisert silisiumkarbid brukes som en høytemperatur-tenner; dets porøse struktur gir forutsetninger for kompositt med andre materialer (som Al og Cu), og det kan brukes til å fremstille elektroniske emballasjematerialer; det brukes også i bilkomponenter, dronepropellhylser osv.
Fordeler
1. Rekristallisert silisiumkarbid (R-SiC) er et høytytende materiale som dannes ved temperaturer over 2000 °C og som er nest hardest etter diamant. Det beholder mange av de fremragende egenskapene til SiC, som høy styrke ved høye temperaturer, sterkt korrosjonsmotstand, utmerket oksidasjonsmotstand og god motstand mot termisk sjokk.
2. Overlegne mekaniske egenskaper. Rekrystallisert silisiumkarbid har høyere fasthet og stivhet enn karbonfiber, høy slagfasthet og fungerer godt i miljøer med ekstreme temperaturer, noe som gir utmerket motstand under ulike forhold. Videre har det god fleksibilitet, skades ikke lett ved strekking og bøyning, noe som betydelig forbedrer dets anvendelsesegenskaper.
3. Høy korrosjonsmotstand. Rekrystallisert silisiumkarbid viser høy korrosjonsmotstand mot ulike medier, noe som forhindrer erosjon fra flere korrosive medier, opprettholder sine mekaniske egenskaper over en lang periode og har sterkt adhesjonsegenskaper, noe som resulterer i en lengre levetid. I tillegg har det også god termisk stabilitet og tilpasser seg et visst temperaturområde, noe som forbedrer dets anvendelseffektivitet.
4. Ingen krymping under sintring. Siden sintringsprosessen ikke fører til krymping, genereres det ingen restspenning som kan føre til produktdeformasjon eller sprekker, noe som gjør det mulig å produsere komponenter med komplekse former og høy nøyaktighet.
5. Høy porøsitet etter brening. Rekrystallisert SiC-produkter etter brening inneholder ca. 10–20 % restporer. Materialets porøsitet avhenger i større grad av grønnlegemets egen porøsitet og endres ikke vesentlig med sintringstemperaturen, noe som gir et grunnlag for kontroll av porøsiteten. Det har bred anvendelse innen porøse materialer, for eksempel i utslippsgassfiltrering og luftfiltrering for fossile brensler, der det kan erstatte tradisjonelle porøse produkter.
6. RSiC har svært tydelige og rene kornegrenser, fritt for glassfasar og urenheter, siden alle oksider eller metallurenheter allerede har fordampet ved høye temperaturer på 2150–2300 ℃. Fordampnings-kondensasjons-sintermekanismen kan også rense SiC (SiC-innholdet i RSiC er over 99 %).