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烧结碳化硅(SIC)性能和应用

背景

通过最初将具有非氧化物烧结助剂混合的精细(亚微米)和纯碳化硅粉末来制备烧结α碳化硅(SiC)。通过使用大多数常规陶瓷成形方法如模压,等静压和注塑成型来形成或压实粉末材料。在形成阶段之后,将材料在2000℃的温度下在惰性气氛中烧结。然后可以使用一系列精密金刚石研磨或研磨技术将烧结碳化硅加工成精确公差。与大多数先进的陶瓷一样,如果金刚石磨削量减少,则减小了部件的成本即,材料制造商可以达到所需的公差“如烧结”,或者设计者去除不必要的公差。

关键属性

  • 高硬度(仅次于钻石)

  • 低密度为钢的40% -与铝的密度大致相同

  • 低孔隙度

  • 滑动和磨料环境中的良好耐磨性

  • 大多数化学环境中的优异耐腐蚀性

  • 低热膨胀和高导热率导致具有优异的热抗震性。

应用程序

汽车部件和密封面

由于它们对磨损和热冲击的耐抗性较大,汽车水泵的烧结碳化硅密封面是用氧化铝的材料代替密封面。欧洲杯足球竞彩在许多情况下,材料已经证明更适合满足美国和欧洲车辆的性能需求 - 即,即持续车辆的寿命而不泄漏。这些组分通过常规的大容量压制和注塑方法制造,以满足应用的经济限制。

盔甲

烧结碳化硅证明了复合装甲保护系统中的陶瓷材料的优异性能记录。烧结碳化硅的性质,例如其高硬度,抗压强度和弹性模量,在面对高速射弹时提供出色的弹道能力。材料的低比密度使其适用于重量要求至关重要的应用中。

换热器管

烧结碳化硅管用于化工过程工业的管壳式换热器。在这些应用中使用的管的长度通常超过4米。

机械密封

泵必须在无限种类的苛刻环境中运行。烧结碳化硅提供高性能密封面材料,可在这种多样化的泵送应用中成功,作为化学加工,精炼,采矿和纸浆和纸张加工。该材料提供卓越的腐蚀和耐磨性;抗冲击;和低滑动摩擦,对各种交配材料。欧洲杯足球竞彩

轴承

对于最先进的磁力驱动泵,烧结碳化硅特别适用于推力和轴颈轴承部件。优异的耐腐蚀性在许多化学环境中提供最佳性能。高导热率最大限度地减少了由于热冲击而导致的失效的可能性,并且其特定强度使其在高旋转速度下使用。轴承部件通常生产为紧密的公差精密接地部件。

爆炸和雾化喷嘴

烧结碳化硅可能是碳化钨的最流行的陶瓷替代品,用于喷嘴应用。由于优良的磨损和耐腐蚀性,通常提供长寿命(超过WC)。低磨损率保持内部喷嘴几何形状,并提供最大的爆破效果,最小压缩机要求,并且由于替换而减少停机时间。烧结的碳化硅也大约五分之一,碳化钨的重量,因此爆破操作也更容易。喷嘴通常由半成品(非研磨)组分产生,从而降低了成本。

流程工业阀门应用

烧结碳化硅,特别是酸的突出耐腐蚀性使其成为阀门和阀门装饰应用的理想候选者。典型的苛刻应用,如浆料闪光,HF酸处理和稀土加工使用烧结碳化硅阀部件。

造纸工业的应用

烧结碳化硅优异的耐腐蚀性和耐磨性提供了坚硬的表面,可以被加工成光滑、高度抛光的表面。这些整理提供了较低的摩擦系数和与成型织物的相容性。瓷砖、镶嵌件和掌纹导向杆有成品和半成品两种形式。

离心机瓷砖和磨损部件

通常用于碳化钨和氧化铝未能提供最佳寿命性能的应用中。

半导体生产

在半导体组件中使用碳化硅的好处包括;热膨胀匹配硅,耐磨损和化学腐蚀,导致减少维护和组件回收。由于其重量轻、弹性模量高,该材料非常适合作为结构材料,用于低质量硅片处理组件和刚性、尺寸稳定的平台。典型的应用包括真空卡盘,化学机械抛光块,硅片载体和热电偶保护管。

评论

  1. Ravaliya Kanu Ravaliya Kanu 印度 说:

    机械密封中使用的自烧结SiC和反应键合SiC之间的基本差异是多少?
    给出一些例子。
    请尽快回复

    • 加里托马斯 加里托马斯 英国 说:

      嗨拉维雅,

      谢谢你的问题。以下信息可能对您有用:

      反应结合碳化硅是通过向碳化硅和碳的混合物中加入熔融硅而产生的。硅和碳之间的反应使结构结合,而多余的金属硅填充了合成材料中留下的大部分凹坑。在生产过程中几乎没有收缩。

      反应键合的碳化硅已被证明比烧结版更耐屑。

      自烧结的碳化硅开始作为碳化硅颗粒的混合物和被压制的碳化硅颗粒和烧结助剂,随后烧结。与反应键合SiC不同,没有自由硅存在。这些直接烧结材料没有金属相,因此更耐化学侵蚀欧洲杯足球竞彩。

      与反应粘合的版本相比,自烧蚀碳化硅携带轻微的价格溢流,虽然是优选的密封面材料,但有时对于某些设计有时太脆。

      来源:http://www.mcnallyinstitute.com/05-html/5-2.html.

  2. 约翰斯蒂芬 约翰斯蒂芬 特立尼达和多巴哥 说:

    除碳和硅外,碳化硅组成的材料是什么?特别是,在制造该产品时使用什么铝(用于机械密封面)?

  3. 杰夫彼得斯 杰夫彼得斯 美国 说:

    该产品是否被认为是脆性的,即在发货时对碎片和裂缝敏感?

这里表达的意见是作者的观点,并不一定反映Azom.com的观点和意见。

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