Silīcija karbīda pulveri, kas revolucionizē keramikas izturību

Silīcija karbīds (SiC) ir inerts, ciets keramikas materiāls ar izcilām fizikālajām īpašībām. Tā cietības dēļ to izmanto ugunsizturīgajos materiālos un abrazīvos materiālos, kā arī augsttemperatūras lietojumos, kur termiskā stabilitāte un nodilumizturība ir ļoti svarīga.

Tikai dimants un bora karbīds ir cietāki par SiC. Ja SiC ir augstas tīrības pakāpes, tas var būt bezkrāsains; pretējā gadījumā, ražojot ar Lely metodi, tas var iegūt melnas nokrāsas.

Cietība

Silīcija karbīds - biežāk dēvēts par karborundu - ir ārkārtīgi ciets ķīmisks savienojums, kas sastāv no silīcija un oglekļa un dabā sastopams tikai dažkārt moisanīta veidā, taču kopš 19. gadsimta beigām masveidā tiek ražots gan pulvera, gan kristālu veidā.

Melno silīcija karbīdu (SiC) bieži izmanto abrazīvos, jo tas ir ciets un nodilumizturīgs. Turklāt SiC var izmantot arī kā daļu no ugunsizturīgiem oderējumiem, sildītājiem/karsēšanas elementiem/griešanas instrumentiem/ un pusvadītāju substrātiem, ko izmanto gaismas diodēs un enerģijas ierīcēs.

Ar nitrīdu saistītu silīcija karbīdu (NB SiC) ražo procesā, ko sauc par nitridēšanu, kurā neapstrādātus SiC graudus karsē un sajauc ar slāpekli saturošiem savienojumiem, veidojot blīvu un mehāniski izturīgu kompozītu materiālu. Turklāt šim silīcija karbīda veidam piemīt izcila termiskā triecienizturība, kas ļauj tam izturēt straujas temperatūras maiņas, laika gaitā nesalūstot un nesadaloties.

Spēks

Silīcija karbīds ir viens no izturīgākajiem keramikas materiāliem, kas nav oksīds, un tam piemīt ārkārtīgi cieta Knoop cietība, kas ir starp dimanta un kubiskā bora nitrīda cietību, kas nodrošina ilgstošu nodilumizturību un izturību, lai izturētu ekstremālas temperatūras un slodzes.

Melno SiC pulveri plaši izmanto automobiļu un kosmiskās aviācijas rūpniecībā, lai slīpētu, pulētu un pieslīpētu metāla un keramikas detaļas līdz precīziem izmēriem ar gludu apdari. Tā kā šis abrazīvs ir izturīgāks par dimantu, tas bieži tiek izvēlēts tā konkurentu vietā.

Reaģējot saistītais silīcija karbīds (RB SiC) tiek ražots, iepildot izkausētu silīciju porainā oglekļa materiālā, kas veidots vajadzīgajā detaļas formā, iegūstot augstas veiktspējas, ķīmiski izturīgu strukturālo keramiku ar zemu termiskās izplešanās koeficientu. RB SiC var atrast sūkņos un mehāniskajos blīvējumos, gultņos un lielākās nodilstošās detaļās.

Izturība

Silīcija karbīds ir viena no trim cietākajām vielām uz Zemes, otrā vietā pēc dimanta un bora karbīda. Pateicoties šai neticamajai cietībai, silīcija karbīds spēj izturēt gan ārkārtēju spiedienu, gan mehānisku slodzi, tāpēc tas ir piemērots kosmiskās aviācijas detaļām, automobiļu rūpniecībai un griezējinstrumentiem.

Augstas veiktspējas keramika ir ļoti izturīga pret koroziju un nodilumu, kā arī spēj izturēt straujas temperatūras maiņas, nesaplaisājot un nedeformējoties. Turklāt to var pārstrādāt funkcionālajā keramikā, modernos ugunsizturīgos materiālos un pat abrazīvos materiālos.

Melnais silīcija karbīda pulveris (SiCp) ir svarīgs instruments metāla, keramikas un stikla honēšanai, pietupināšanai un pulēšanai, lai iegūtu precīzus izmērus un gludas virsmas. Papildus tam, ka SiC tiek izmantots kā abrazīvs materiāls, tas var kalpot arī kā antioksidants tērauda ražošanā un lietuvēs, kā arī kā augstas temperatūras izturīgs materiāls lietuvēs. Citas SiC šķirnes ir nitrīda saistītais silīcija karbīds (NB SiC) un saķepinātais reakcijas saistītais silīcija karbīda nitrīds (SRBSN); šajos procesos SRBSN iegūst, karsējot pretestības krāsnī.

Karstumizturība

Silīcija karbīds ir ideāls materiāls, ko var izmantot lietojumiem, kuriem nepieciešama ārkārtēja izturība un cietība, piemēram, automašīnu bremzēm vai keramikas plāksnēm, ko izmanto bruņuvestēs. Turklāt šim materiālam piemīt izcilas ķīmiskās izturības īpašības, un tas var izturēt pat augstas temperatūras, nesalstot.

Moisanīts ir viens no cietākajiem sintētiskajiem materiāliem, kura cietības rādītājs pēc Mosa skalas ir 9, kas ir salīdzināms ar dimanta cietības rādītāju. Lai gan dabā tas eksistē kā retais minerāls moisanīts, masveida ražošanas procesos šīs cietās sintētiskās vielas masveida ražošanai izmanto silīcija un oglekļa pulveri, izmantojot saķepināšanas procesus.

Silīcija karbīda izturība palielinās, pateicoties nepolāro virsmu ūdeņraža saitei, un tas ir noderīgs kā deoksidētājs tērauda ražošanā, veicinot uzaušanu un palielinot sakausējuma elementu atgūšanas ātrumu. Silīcija karbīda termiskās stabilitātes un ķīmiskās inertuma dēļ pusvadītāju plākšņu apstrādes iekārtu silīcija karbīda komponenti garantē uzticamu darbību pat augsttemperatūras apstākļos.

Vadītspēja

Silīcija karbīda pulveri nodrošina ideālu cietības un vadītspējas kombināciju, ja tos izmanto kā abrazīvu vai abrazīvi izturīgos keramikas komponentos, kā arī savieno kopā, izmantojot saķepināšanu, lai radītu augstas veiktspējas rūpnieciskās keramikas izstrādājumus.

Silīcija karbīda keramika mūsdienās ir kļuvusi par vienu no pieprasītākajiem keramikas materiāliem, pateicoties tās ievērojamajām īpašībām, kas sniedzas no ārkārtējas izturības un izturības pret koroziju līdz termiskai stabilitātei un karstumizturībai - īpašības, kas to ir padarījušas par vienu no galvenajām patērētāju automobiļu bremžu kluču un ložu necaurlaidīgo vestu plākšņu izvēles iespējām. Silīcija karbīds nodrošina gan izturību, gan termisko noturību.