Порошки карбида кремния, революционизирующие прочность керамики

Карбид кремния (SiC) - это инертный, твердый керамический материал с выдающимися физическими свойствами. Используется в огнеупорах и абразивных материалах благодаря своей твердости, а также в высокотемпературных приложениях, где термическая стабильность и износостойкость имеют первостепенное значение.

Тверже SiC только алмаз и карбид бора. При высокой чистоте SiC может казаться бесцветным, в противном случае при производстве по методу Лели он может приобретать черный оттенок.

Твердость

Карбид кремния - чаще называемый карборундом - чрезвычайно твердое химическое соединение, состоящее из кремния и углерода, в природе встречается лишь изредка в виде муассанита, однако с конца XIX века его массовое производство осуществляется как в виде порошка, так и в виде кристаллов.

Черный карбид кремния (SiC) часто используется в абразивных материалах благодаря своим твердым и износостойким свойствам. Кроме того, SiC можно встретить в составе огнеупорных футеровок, нагревателей/нагревательных элементов/режущих инструментов/и полупроводниковых подложек, используемых в светодиодах и силовых устройствах.

Карбид кремния на нитридной связке (NB SiC) производится в процессе нитридирования, в ходе которого зерна SiC нагреваются и смешиваются с азотсодержащими соединениями, образуя плотный и механически прочный композитный материал. Кроме того, эта форма карбида кремния обладает превосходной устойчивостью к тепловому удару, позволяя выдерживать резкие перепады температур без растрескивания или разрушения с течением времени.

Прочность

Карбид кремния - один из самых прочных неоксидных керамических материалов, обладающий исключительной твердостью по шкале Кнупа между алмазом и кубическим нитридом бора, что обеспечивает долговременную износостойкость и прочность, позволяющую выдерживать экстремальные температуры и нагрузки.

Черный порошок SiC широко используется в автомобильной и аэрокосмической промышленности для шлифовки, полировки и притирки металлических и керамических деталей до точных размеров с гладкой поверхностью. Благодаря более высокой прочности, чем у алмаза, этот абразив часто выбирают вместо его конкурента.

Реакционно связанный карбид кремния (RB SiC) производится путем впрыскивания расплавленного кремния в пористый углеродный материал, сформированный в требуемую форму детали, в результате чего получается высокоэффективная, химически стойкая структурная керамика с низким коэффициентом теплового расширения. RB SiC можно найти в насосах и механических уплотнениях, подшипниках и более крупных изнашиваемых компонентах.

Прочность

Карбид кремния - одно из трех самых твердых веществ на Земле, уступающее только алмазу и карбиду бора. Благодаря этой невероятной твердости карбид кремния может выдерживать экстремальное давление и механическую нагрузку, что делает его пригодным для изготовления аэрокосмических компонентов, автомобильной техники и режущих инструментов.

Высокоэффективная керамика обладает высокой устойчивостью к коррозии и износу, выдерживает резкие перепады температур, не трескаясь и не деформируясь. Кроме того, она может быть переработана в функциональную керамику, современные огнеупорные материалы и даже абразивные материалы.

Черный порошок карбида кремния (SiCp) - незаменимый инструмент для хонингования, притирки и полировки металла, керамики и стекла для получения точных размеров и гладких поверхностей. Помимо использования в качестве абразивного материала, SiC также может служить антиоксидантом в сталелитейном и литейном производстве, а также высокотемпературным материалом в литейном производстве. Другие разновидности SiC включают карбид кремния с нитридной связью (NB SiC) и спеченный нитрид карбида кремния с реакционной связью (SRBSN); SRBSN получают путем нагрева в печи сопротивления.

Термостойкость

Карбид кремния - идеальный материал для применения в областях, требующих высокой выносливости и твердости, таких как автомобильные тормоза или керамические пластины в пуленепробиваемых жилетах. Кроме того, этот материал обладает отличной химической стойкостью и даже может выдерживать высокие температуры, не плавясь.

Муассанит - один из самых твердых синтетических материалов, его твердость по шкале Мооса составляет 9 единиц, что сопоставимо с твердостью алмаза. В природе он существует в виде редкого минерала муассанита, но в массовом производстве для получения этого твердого синтетического вещества используются порошки кремния и углерода, получаемые в процессе спекания.

Прочность карбида кремния повышается при отжиге за счет водородной связи неполярных поверхностей, и он полезен в качестве раскислителя в сталелитейном производстве, стимулируя науглероживание и повышая скорость восстановления элементов сплава. Благодаря своей термической стабильности и химической инертности компоненты из карбида кремния для оборудования по обработке полупроводниковых пластин гарантируют надежную работу даже в условиях высоких температур.

Проводимость

Порошки карбида кремния обеспечивают идеальное сочетание твердости и электропроводности при использовании в качестве абразива или в абразивостойких керамических компонентах, а также при склеивании путем спекания для создания высокоэффективных промышленных керамических изделий.

Керамика из карбида кремния стала одним из самых востребованных керамических материалов на сегодняшний день благодаря своим замечательным свойствам, которые варьируются от чрезвычайной прочности и коррозионной стойкости до термической стабильности и термостойкости - качества, которые позволили ей стать одним из основных вариантов для изготовления тормозных колодок потребительских автомобилей и пластин пуленепробиваемых жилетов. Карбид кремния обеспечивает прочность и термостойкость.