RSiC ReSiC Karbid kremíka (SiC) – dosky, nosníky, valčeky, taviace nádoby, trubice pre horáky atď.
Popis
Rekryštalizovaný karbid kremíka (RSiC) je pórovitý keramický materiál vytvorený z vysokopurity karbidu kremíka prostredníctvom rekryštalizácie vyparovanie–kondenzácia pri teplote 2400 °C za určitého tlaku a v inertnom plynnom prostredí. Jeho častice tvoria symbiotickú mostíkovú štruktúru, pri vypaľovaní sa takmer nezmenšuje a jeho pórovitosť je 10 – 20 %.
Materiál má vysokú pevnosť pri vysokých teplotách, vynikajúcu odolnosť voči oxidácii, dobrú odolnosť voči korózii a tvrdosť druhú iba po diamante. Je vhodný na výrobu komponentov pre vysokoteplotné priemyselné aplikácie, ako sú vybavenie pecí, trysky pre spaľovanie, výmenníky tepla, filtre pre častice z výfukových plynov z dieselových motorov, slnečné kolektory a štrukturálne časti pre leteckú a vesmírnu techniku. Maximálna prevádzková teplota môže dosiahnuť 1700 °C.
Špecifikácie
Technický list RSiC
| Technické parametre | Jednotka | Hodnota |
| Obsah karbidu kremíka | hmotnostné % | ≥99 |
| Hustota objemu pri 20 °C | g/cm3 | 2.65~2.75 |
| Zdanlivá pórozita | Objemové % | <17 |
| Tvrdosť pri 20 °C | KG/MM | 1800-2000 |
| Hraničná húževnatosť pri 20 ℃ | MPa×m² | 1.8-2.0 |
| Ohybová pevnosť pri 20 ℃ | MPa | 90~100 |
| Ohybová pevnosť pri 1200 ℃ | MPa | 100~110 |
| 20–1200 ℃ (koeficient teplotnej rozťažnosti) | 1×10 ℃ | 4.6 |
| Tepelná vodivosť pri 1200 ℃ | W/m·K | 35-36 |
| Odolnosť voči tepelnému šoku pri 1200 ℃ | / | Veľmi dobré |
| Max. prevádzková teplota (vzduch) | ℃ | 1650 |
Poznámka: Uvedené údaje predstavujú typické hodnoty pre testovacie vzorky a nepredstavujú presné technické špecifikácie, ktoré náš podnik zaručuje pre všetky výrobky.
Použitie
1. Rekryštalizované keramiky z karbidu kremíka majú široké uplatnenie v priemysle vyžadujúcom vysoké teploty, najmä ako vybavenie pecí na vysoké teploty, trysky horákov, keramické vyžarovacie ohrievacie rúry, ochranné rúry pre komponenty, výmenníky tepla a trysky pre spaľovanie. Poskytujú výhody, ako sú úspora energie, zväčšenie efektívneho objemu pece, skrátenie spaľovacích cyklov, zvýšenie výrobného výkonu pece a vysoké ekonomické výhody.
2. V oblasti životného prostredia a energetiky sa rekryštalizovaný karbid kremíka používa ako filter tuhých častíc z výfukových plynov dieselových motorov (DPF) a ako filter vzduchu pre fosílne palivá. Vzhľadom na svoju vysokú tepelnú vodivosť a schopnosť absorbovať svetlo sa z neho vyrábajú plástové keramiky, ktoré sa používajú ako absorbéry (slnečné kolektory) v vežiach slnečnej tepelnej elektrárne.
3. V leteckej a obrannej priemyselnej oblasti sa rekryštalizovaný karbíd kremíka používa na výrobu štrukturálnych súčastí, ako sú motory, kormidlá a trupy leteckých a vesmírnych vozidiel; používa sa tiež pri výrobe vojenského vybavenia, napríklad protistrelnej keramiky.
4. V polovodičovej a fotovoltaickej oblasti sa keramika z rekryštalizovaného karbídu kremíka používa v komponentoch pecí na vysokoteplotné spekanie pre fotovoltaický kryštalický kremík, ako aj ako brúsne prstene z karbídu kremíka pre polovodičové kremíkové dosky.
5. V hutníckom a chemickom priemysle sa tehly z rekryštalizovaného karbídu kremíka používajú ako výstelky vysokých pecí, výstelky vozíkov na predspracovanie roztaveného železa, výstelky veží na suché chladenie a výstelky destilačných nádob na tavbu zinku.
6. V iných oblastiach sa rekryštalizovaný karbid kremíka môže používať ako vysokoteplotný zapálač; jeho pórovitá štruktúra poskytuje podmienky pre kompozitné zlúčenie s inými materiálmi (ako napríklad Al a Cu) a môže sa používať na prípravu materiálov pre elektronické obaly; používa sa tiež v automobilových súčiastkach, ložiskových vložkách vrtuľníkových vrtulí atď.
Výhody
1. Rekryštalizovaný karbid kremíka (R-SiC) je materiál vysokého výkonu, ktorý vzniká pri teplotách vyšších než 2000 ℃ a ktorého tvrdosť je druhá len po diamante. Zachováva mnoho vynikajúcich vlastností SiC, ako napríklad vysokú pevnosť pri vysokých teplotách, vysokú odolnosť voči korózii, vynikajúcu odolnosť voči oxidácii a dobrú odolnosť voči tepelným šokom.
2. Vynikajúce mechanické vlastnosti. Rekryštalizovaný karbid kremíka má vyššiu pevnosť a tuhosť ako uhlíkové vlákno, vysokú odolnosť voči nárazu a dobre sa správa v prostredí extrémnych teplôt, pričom vykazuje vynikajúcu odolnosť za rôznych podmienok. Okrem toho má dobrú pružnosť, nie je ľahko poškoditeľný ťahom a ohybom, čo výrazne zvyšuje jeho výkon v aplikáciách.
3. Vysoká odolnosť voči korózii. Rekryštalizovaný karbid kremíka vykazuje vysokú odolnosť voči rôznym médiám, čím bráni erózii spôsobenej viacerými korozívnymi látkami, zachováva svoje mechanické vlastnosti po dlhú dobu a má silnú adhéziu, čo vedie k dlhšej životnosti. Navyše má tiež dobrú tepelnú stabilitu a prispôsobuje sa určitému rozsahu teplotných zmien, čím sa zvyšuje jeho účinnosť v aplikáciách.
4. Žiadna zmenšovanie počas spekania. Keďže proces spekania nespôsobuje zmenšovanie, nevzniká reziduálny napätie, ktoré by mohlo viesť k deformácii alebo prasklinám výrobku, čo umožňuje výrobu komponentov zložitého tvaru s vysokou presnosťou.
5. Vysoká pórovitosť po vypálení. Rekryštalizované výrobky z karbidu kremíka (SiC) po vypálení obsahujú približne 10 % – 20 % reziduálnych pórov. Pórovitosť materiálu závisí viac od pórovitosti surového („zeleného“) telesa a výraznejšie sa nemení so zmenou teploty spekania, čo poskytuje základ pre kontrolu pórovitosti. Má široké uplatnenie v pórovitých materiáloch, napríklad pri filtrácii výfukových plynov a vzduchu pri spaľovaní fosílnych palív, kde môže nahradiť tradičné pórovité výrobky.
6. RSiC má veľmi jasné a čisté hranice zŕn, voľné od sklovitých fáz a nečistôt, pretože všetky oxidy alebo kovové nečistoty sa už pri vysokých teplotách 2150–2300 ℃ odparili. Mechanizmus sinterovania prostredníctvom odparovania a kondenzácie môže tiež očistiť SiC (obsah SiC v RSiC je vyšší ako 99 %).