Кремний карбиді ұнтақтары керамикалық өнімнің беріктігін арттырады

Кремний карбиді (қара немесе жасыл) – белгілі ең қатты заттардың бірі, төмен ұлғаю көрсеткіші, жылу мен коррозияға төзімділігі, сондай-ақ қаттылығы үшін абразивтерде, тозуға төзімді бөлшектерде, керамикада және отқа төзімді материалдарда кеңінен қолданылады.

Malvern Mastersizer 2000 бөлшектердің өлшемін талдайтын анализаторы ұнтақ үлгілерін келген бойда және ұнтақтаудан кейін тексеруге қолданылады, ұнтақтың техникалық сипаттамаларға сәйкестігін растап, оның бөлшектердің өлшемдік таралуын анықтайды. Бұл деректер бөлшектердің сәйкестігін бақылауға мүмкіндік береді.

Жоғары беріктік

Кремний карбиді ұнтағы – бірнеше өнеркәсіп саласында қолданылатын жоғары өнімді керамиканың ажырамас құрамдас бөлігі. Ол ерекше қаттылыққа, жылу тұрақтылығына және химиялық төзімділікке ие, бұл озық керамикалық қолданбалардың ұзақ мерзімді беріктігін қамтамасыз етеді.

Мысалы, кремний карбидті керамика электрлік көліктерде (ЭК) және күн энергиясы технологияларында қолданылатын қуат электроникасының негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Олардың жоғары кернеу мен температураға төтеп беру қабілеті тиімді энергияны басқаруды қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Кремний карбид ұнтағын өндіру ерекше экологиялық қиындықтар тудырады, алайда өндірушілер тұрақты тәжірибелерді енгізуге барған сайын көбірек мән беруде. Қайта жаңартылатын энергия көздерін және қайта өңдеу жүйелерін пайдалану арқылы өндірушілер ресурстарды өндіру мен полигонға жіберілетін қалдық мөлшерін азайтып, сонымен бірге операциялық шығындарды қысқартып, өнім сапасын жақсарта алады.

Нитридтік байланысқан кремний карбидінің дәл өлшемдері мен біркелкі бөлшек пішіні өндірістік операциялар кезінде жоғары кесу жылдамдығын және тамаша беттік өңді қамтамасыз етуге көмектеседі. Сонымен қатар, оны әртүрлі тасымалдағыш қоспалармен араластыруға болатындығы пайдаланушыларға жекелендірілген абразивтер жасауға мүмкіндік береді – мысалы, Premasol өзінің SiC қоспасын кез келген қолдану қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін май негізіндегі, су негізіндегі немесе универсалды тасымалдағыштарда ұсынады.

Жоғары температураға төзімділік

Кремний карбиді өндіріс процестерін оңтайландыратын абразивтерден бастап келесі буын электроникасын қамтамасыз ететін компоненттерге дейінгі көптеген өнеркәсіптік қолданбаларда алмастырылмас материалға айналды. Бұл революциялық материал ерекше қаттылықты, жоғары температураға төзімділікті және басқа да тамаша қасиеттерді ұсынады – өнеркәсіптік құрамдас бөліктің маңызды сипаттамалары.

Кремний карбиді ұнтағының өнімділігін барынша арттыру үшін оны қатаң сапа бақылауы бар сенімді жеткізушіден алу және өнеркәсіптік стандарттарға сәйкес болуын қамтамасыз ету қажет. Сонымен қатар, оны дұрыс сақтау мен өңдеу тәсілдерін де сақтау керек.

Реакциялық байланысқан кремний карбиді (RB SiC) — жоғары химиялық және термиялық тұрақтылыққа, төмен жылу кеңею коэффициентіне және жоғары жылу төзімділігіне ие озық керамика, сондықтан ол химия және металлургия салаларындағы пеш табақшаларын, тигельдерді және коррозияға төзімді құбырларды өндіруде ең тиімді материал болып табылады. Қышқылдар мен сілтілердің коррозиясына төзімді болғандықтан, оны жиі механикалық тығыздағыш бөлшектерін немесе сырғанақ мойынтіректерін жасауда қолданады; сонымен қатар турбина импеллерінің қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзартатын боризациялық беттік өңдеулерді жасауда пайдаланады.

Коррозияға жоғары төзімділік

Кремний карбиді қиын жағдайларда таң қалдырарлық қасиеттер көрсетеді, сондықтан ол автомобиль, машина жасау, химиялық өңдеу, авиациялық-ғарыштық, қоршаған ортаны қорғау және энергетика технологиялары сияқты талапшыл салалар үшін ең үздік керамикалық материал болып табылады.

Saint-Gobain қысымсыз синтерлеу, реакциялық байланыстыру немесе реакциялық өңдеу әдістерімен өндірілген Hexoloy® кремний карбидінен жасалған керамикалық материалдарды ұсынады, олар экстремалды жағдайларда қатаң техникалық талаптарға сай келеді, соның ішінде тамаша термомеханикалық және химиялық төзімділік, қаттылық/қаттылық қатынасы, жылулық кеңею коэффициенті және тозуға төзімділік.

Кремний карбид өндіру технологиялары оны бір кездері қолдануға кедергі келтірген кейбір тосқауылдарды жеңуге көмектесуде. Жақсартылған синтез әдістері, автоматтандыру, жоғары температурада өңдеу және тұрақтылық бастамалары оның әртүрлі салаларда кеңінен қолданылуына мүмкіндік берді. Сонымен қатар, SiC ұнтағын қайта өңдеу әдістері айналмалы экономика тәжірибелеріне бағытталған жаһандық үрдістерге сәйкес келіп, оны экономикалық тұрғыдан қолжетімді керамикалық материал ретінде тартымдылығын одан әрі арттырады; дегенмен оның жоғары бағасы кейбір қолданбаларда өндірушілердің оны қолдануына кедергі болуы мүмкін.

Тозуға жоғары төзімділік

Кремний карбиді ұнтақтары ауыр жүктемелі механикалық немесе термиялық өнімділікті талап ететін, соның ішінде механикалық тозу немесе үйкеліс жағдайларында ерекше тозуға төзімділікті ұсынады. Сонымен қатар, бұл материал тамаша абразивтік төзімділікке, коррозияға төзімділікке және төмен жылу кеңею коэффициентіне ие.

SiC өзге материалдарды, соның ішінде тозуға төзімді бөлшектер мен абразивтерді бұзып жібере алатын қатал ортаға төзімді ететін ерекше физикалық қасиеттерімен танымал. Адамзатқа белгілі ең қатты материалдардың бірі ретінде SiC тамаша материалдық таңдау болып табылады.

SiC – алмаз бен бор карбидінен қатты болатын екі материалдың бірі; ол оттексіз керамика болып табылады, Моос шкаласы бойынша қаттылығы алмаз деңгейіне (10,4) тең және болаттың созылу беріктігіне сай сынуға төзімді.

SiC бөлшектерінен жасалған өнеркәсіптік абразивтер әртүрлі өңдеу процестері арқылы өндіріледі. Реакциялық байланыстыру – реакциялық байланысқан кремний карбидін (RBSC) жасаудың бір әдісі, онда ұсақталған SiC ұнтағы пластификаторлармен араластырылып, қыздырылғаннан кейін әрі қарай өңдеуге дайын дайын өнім алады.