Plăci, grinzi, role, crucibile, tuburi pentru arzătoare etc. din carburi de siliciu (SiC) RSiC ReSiC
Descriere
Carbura de siliciu recristalizată (RSiC) este un material ceramic poros obținut din carburi de siliciu de înaltă puritate prin recristalizare prin evaporare-condensare la 2400℃, sub o anumită presiune și într-o atmosferă inertă. Particulele sale formează o structură interconectată în punte, prezentând practic nicio contracție în timpul sinterizării și o porozitate de 10%–20%.
Aceasta prezintă o rezistență ridicată la temperaturi înalte, o puternică rezistență la oxidare, o bună rezistență la coroziune și o duritate doar ușor inferioară diamantului. Este potrivită pentru componente industriale destinate utilizării la temperaturi înalte, cum ar fi mobilierul de cuptoare, duzele de ardere, schimbătoarele de căldură, filtrele de particule pentru motoarele diesel, colectoarele solare și piesele structurale pentru aplicații aero-spațiale. Temperatura maximă de funcționare poate atinge 1700℃.
Specificații
Fișă tehnică RSiC
| Parametrii tehnici | Unitate | Valoare |
| Conținut de Carburi de Siliciu | masă % | ≥99 |
| Densitate aparentă la 20℃ | g/cm3 | 2.65~2.75 |
| Porozitate aparentă | Vol % | <17 |
| Duritate la 20℃ | KG/MM | 1800-2000 |
| Rezistență la fisurare la 20 °C | MPa×m² | 1.8-2.0 |
| Rezistență la încovoiere la 20 °C | MPa | 90~100 |
| Rezistență la încovoiere la 1200 °C | MPa | 100~110 |
| 20–1200 °C (coeficient de dilatare termică) | 1×10⁻⁶ °C⁻¹ | 4.6 |
| Conductivitate termică la 1200 °C | W/m·K | 35-36 |
| Rezistență la șoc termic la 1200 °C | / | Foarte Bun |
| Temp. maximă de utilizare (aer) | ℃ | 1650 |
Notă: Datele de mai sus reprezintă valori tipice pentru eșantioanele testate și nu constituie specificațiile exacte garantate de compania noastră pentru toate produsele.
Aplicații
1. Ceramicele din carburi de siliciu recristalizate au aplicații variate în industriile de înaltă temperatură, fiind utilizate în principal ca mobilier pentru cuptoarele de înaltă temperatură, duze pentru arzătoare, țevi ceramice pentru încălzire prin radiație, țevi de protecție pentru componente, schimbătoare de căldură și duze pentru ardere. Acestea oferă avantaje precum economisirea de energie, creșterea volumului eficient al cuptoarelor, scurtarea ciclurilor de ardere, îmbunătățirea eficienței de producție a cuptoarelor și beneficii economice ridicate.
2. În domeniul mediului și al energiei, carbura de siliciu recristalizată este utilizată ca filtru de particule diesel (DPF) și ca filtru de aer pentru combustibili fosili. Datorită conductivității termice ridicate și a absorbției luminoase, este transformată în ceramici tip fagure pentru a fi folosită ca absorbant (colectoare solare) în turnurile de generare a energiei termice solare.
3. În domeniile aerospace și apărare, carbura de siliciu recristalizată este utilizată pentru fabricarea componentelor structurale, cum ar fi motoarele, aripile verticale și fuselajele vehiculelor aerospace; este folosită, de asemenea, în fabricarea echipamentelor militare, cum ar fi ceramica rezistentă la gloanțe.
4. În domeniile semiconductorilor și fotovoltaicului, ceramicele din carbura de siliciu recristalizată sunt utilizate în componente ale cuptoarelor de sinterizare la temperaturi înalte destinate siliciului cristalin fotovoltaic, precum și în inelele de polizare din carbura de siliciu pentru waferele de siliciu semiconductor.
5. În industria metalurgică și cea chimică, cărămizile din carbura de siliciu recristalizată sunt utilizate ca îmbrăcăminte pentru cuptoarele de înaltă temperatură, îmbrăcăminte pentru vagoanele de pretratare a fierului topit, îmbrăcăminte pentru turnuri de stingere uscată și îmbrăcăminte pentru vasele de distilare utilizate în topirea zincului.
6. În alte domenii, carbura de siliciu recristalizată poate fi utilizată ca aprinzător la temperaturi înalte; structura sa poroasă oferă condiții pentru obținerea de materiale compozite cu alte materiale (cum ar fi Al și Cu) și poate fi folosită pentru pregătirea materialelor de ambalare electronică; este, de asemenea, utilizată în piese auto, bucșe pentru elicele dronelor etc.
Avantaje
1. Carbura de siliciu recristalizată (R-SiC) este un material de înaltă performanță obținut la temperaturi peste 2000 ℃, având duritatea imediat inferioară celei a diamantului. Păstrează multe dintre proprietățile excelente ale SiC, cum ar fi rezistența ridicată la temperaturi înalte, rezistența puternică la coroziune, rezistența excelentă la oxidare și o bună rezistență la șocuri termice.
2. Proprietăți mecanice superioare. Carbura de siliciu recristalizată are o rezistență și o rigiditate mai mari decât fibra de carbon, o rezistență la impact ridicată și poate funcționa bine în medii cu temperaturi extreme, demonstrând o rezistență excelentă în diverse condiții. În plus, posedă o flexibilitate bună, nu este ușor deteriorată prin întindere și îndoire, ceea ce îmbunătățește în mod semnificativ performanța sa în aplicații.
3. Rezistență la coroziune ridicată. Carbura de siliciu recristalizată prezintă o rezistență la coroziune ridicată față de diverse medii, prevenind eroziunea cauzată de mai multe substanțe corozive, menținându-și proprietățile mecanice pe o perioadă lungă de timp și având o aderență puternică, ceea ce duce la o durată de viață mai lungă. În plus, are și o bună stabilitate termică, adaptându-se unui anumit domeniu de variații de temperatură, ceea ce îmbunătățește eficacitatea sa în aplicații.
4. Lipsă de contracție în timpul sinterizării. Deoarece procesul de sinterizare nu provoacă contracție, nu se generează tensiuni reziduale care ar putea duce la deformarea sau fisurarea produsului, permițând fabricarea unor componente cu forme complexe și înaltă precizie.
5. Porozitate ridicată după ardere. Produsele din SiC recristalizat, după ardere, conțin aproximativ 10%–20% pori reziduali. Porozitatea materialului depinde în mare măsură de porozitatea corpului verde inițial și nu se modifică semnificativ cu temperatura de sinterizare, oferind o bază pentru controlul porozității. Are aplicații variate în materialele poroase, cum ar fi filtrarea gazelor de eșapament și filtrarea aerului pentru combustibili fosili, unde poate înlocui produsele poroase tradiționale.
6. RSiC are granițe de cristal foarte clare și curate, lipsite de faze sticloase și impurități, deoarece orice oxizi sau impurități metalice s-au deja volatilizat la temperaturile înalte de 2150–2300 ℃. Mecanismul de sinterizare prin evaporare-condensare poate, de asemenea, purifica SiC (conținutul de SiC din RSiC este peste 99 %).