除了冶金、磨料和耐火材料的主要用途外,碳化硅还用于要求高温强度或高刚度重量比的结构应用。
对能效更高的发动机的需求和对关键金属的替代需求推动了许多陶瓷材料和工艺的发展,特别是高温燃气涡轮发动机。欧洲杯足球竞彩反应结合碳化硅产生这些调查。
处理
虽然碳化硅可以在高温高压下致密化,但这一工艺并不是一种可行的商业工艺。
反应结合碳化硅是由碳化硅和碳的混合物与液态硅混合而成的致密物。硅与碳反应形成碳化硅。反应产物与碳化硅颗粒结合。欧洲杯猜球平台多余的硅会填充体内剩余的孔,并产生致密的硅硅复合材料。
在实际应用中,碳化硅与碳化硅的比例和粒度分布差异很大。欧洲杯猜球平台产品具有广泛的成分和性能。在一个极端,碳纤维毡或布可以渗透液态硅,而在另一个极端,一个不透水的碳化硅体可以用少量的碳。
大多数反应结合碳化硅是由含有有机增塑剂,碳和碳化硅颗粒的配方。欧洲杯猜球平台这种混合物非常适合于通过压制、注射成型或挤压而接近净成形。此外,由于反应过程通常给出小于1%的尺寸变化,制造商对组件公差有很好的控制。
关键属性
碳化硅部件的性能取决于材料等级。对于全致密的SiC-Si复合材料,该材料在室温(通常为400 MPa)下表现出良好的弯曲强度,在硅的熔点(1410ºC)下,它下降到250 MPa左右。杨氏模量一般在350 - 400 GPa范围内。
导致材料选择的属性是:
- 耐磨损
- 耐腐蚀;这种材料耐多种酸和碱
- 抗氧化
- 耐磨性
- 热膨胀系数低,导热系数高,抗热震性好
- 高温强度
- 对复杂形状具有良好的尺寸控制
表1。两相反应结合碳化硅(90%SiC, 10% Si)的典型性能
财产 |
价值 |
密度(kg.m-3) |
3040 |
显气孔率(%) |
0 |
杨氏模量(GPa) |
400 |
弯曲强度(MPa) |
390 |
硬度(VHN) |
2500 |
热膨胀系数(x10-6/ºC) |
4.3 |
导热系数(W /该调查) |
145 |
最高使用温度(ºC) |
1375 |
应用程序
窑具和支撑部件
与堇青石等传统窑具材料相比,RBSC的高温强度、抗氧化性和抗热震性使制造商能够生产低质量的窑具支架。欧洲杯足球竞彩窑炉产品包括薄壁梁、柱子、设置器、燃烧器喷嘴和辊子。这些部件降低了窑车的热质量,节约了能源,为更快的产品生产提供了可能。然而,由RBSC制成的炉具通常比堇青石贵4倍。
易损件和推力轴承
良好的耐磨性,耐高温强度和耐腐蚀性能使RBSC成为磨损部件的理想材料,如螺钉,板和叶轮。它也可以用于推力轴承,可以在严重污染的液体中承载极高的负荷。这些特性使紧凑轴承的生产能够在-200°C和400°C的温度范围内运行。
机械密封和叶片
RBSC已成功应用于机械密封和泵叶片,具有较高的耐磨性。仔细控制最后基体内的游离石墨水平,决定了材料的性质。带有游离石墨的RBSC作为密封头材料,在恶劣的工作环境中与硬面接触。
精密组件
与液态硅反应后的体积变化可以忽略不计,这意味着组件可以形成复杂的形状和严格的公差。用这种方法制造的部件包括激光反射镜坯料、晶圆处理装置和光学工作台。该部件重量轻,硬度高,热稳定性好。