Piastra ceramica in carburo di silicio sinterizzata, resistente all'usura e ad alta durezza, esente da pressione

Piastra ceramica in carburo di silicio sinterizzato senza pressione è un materiale ceramico ad alte prestazioni ottenuto dalla sinterizzazione di polvere di carburo di silicio ultrafine di elevata purezza ad alte temperature (1950-2100 ℃) in un ambiente di gas inerte o sotto vuoto. Questo processo non richiede una pressione esterna, è quindi economicamente vantaggioso ed è in grado di produrre materiali con densità elevata e microstruttura uniforme.

Caratteristiche del materiale
（1） Elevata durezza e resistenza all'usura
La durezza delle piastre ceramiche in carburo di silicio è estremamente elevata, con una durezza Mohs vicina a quella del diamante e un'eccellente resistenza all'usura. Ciò consente di prolungare in modo significativo la durata di vita e di ridurre la frequenza di sostituzione in presenza di condizioni di usura elevata.
（2） Elevata resistenza e tenacità
Sotto l'azione di additivi appropriati, il carburo di silicio sinterizzato senza pressione può raggiungere un'elevata resistenza e tenacità. Anche in ambienti ad alta temperatura, le sue proprietà meccaniche possono rimanere stabili, con una resistenza alla flessione di oltre 400MPa.
（3） Resistenza alle alte temperature e all'ossidazione
La piastra ceramica in carburo di silicio sinterizzato senza pressione può mantenere sostanzialmente inalterate le sue prestazioni a temperature fino a 1600 ℃. Allo stesso tempo, possiede eccellenti proprietà antiossidanti e può lavorare stabilmente per lungo tempo in ambienti ad alta temperatura di ossidazione.
（4） Basso coefficiente di espansione termica e resistenza agli shock termici
Il coefficiente di espansione termica della piastra ceramica in carburo di silicio è estremamente basso, solo 4,0 × 10 -⁶/K. Ciò significa che in ambienti con rapidi sbalzi di temperatura, le dimensioni del materiale cambiano molto poco e possono resistere efficacemente agli shock termici, rendendolo meno incline a crepe o danni.
（5） Resistenza alla corrosione chimica
I legami Si-C nel carburo di silicio hanno un'energia di legame estremamente elevata, che rende il materiale difficile da corrodere in mezzi corrosivi come acidi e alcali. Ciò consente alle piastre ceramiche in carburo di silicio di essere ampiamente utilizzate in ambienti corrosivi come le industrie chimiche e metallurgiche.
（6） Buona conducibilità termica
La conducibilità termica delle piastre ceramiche in carburo di silicio è compresa tra 30-110W/(m - K), in grado di condurre rapidamente il calore, ridurre efficacemente la temperatura locale e migliorare la stabilità termica delle apparecchiature.

Processo di produzione
Il processo di produzione delle piastre ceramiche in carburo di silicio sinterizzato senza pressione comprende principalmente le seguenti fasi:
（1） Preparazione della polvere
Utilizzando come materia prima polvere di carburo di silicio ultrafine di elevata purezza, la dimensione delle particelle è solitamente compresa tra 0,5-1,0 μ m. Questa polvere ultrafine può migliorare la densità e le proprietà dopo la sinterizzazione.
（2） Processo di formazione
È possibile utilizzare diversi processi di stampaggio, come la pressatura a secco, la pressatura isostatica a freddo e la colata. Questi processi possono superare i limiti di forma e dimensione del prodotto, soddisfacendo le esigenze di diversi scenari applicativi.
（3） Processo di sinterizzazione
A temperature elevate di 1950-2100 ℃, la polvere di carburo di silicio viene sinterizzata in un'atmosfera di gas inerte o sotto vuoto aggiungendo una piccola quantità di coadiuvanti di sinterizzazione (come boro, alluminio, ecc.). Questo processo di sinterizzazione senza pressione può ridurre efficacemente la concentrazione di tensioni e i difetti all'interno del materiale e migliorare le prestazioni complessive del materiale.

Area di applicazione
（1） Tenute meccaniche e cuscinetti
L'elevata forza, la resistenza all'usura e il basso coefficiente di attrito delle piastre ceramiche in carburo di silicio le rendono materiali ideali per guarnizioni meccaniche e cuscinetti. Ad esempio, nelle apparecchiature rotanti ad alta velocità come i motori aerospaziali e automobilistici, i cuscinetti in ceramica di carburo di silicio possono migliorare significativamente l'affidabilità e la durata delle apparecchiature.
（2） Apparecchiature per alte temperature
Grazie all'eccellente resistenza alle alte temperature e agli shock termici, le piastre ceramiche in carburo di silicio sono ampiamente utilizzate nelle apparecchiature ad alta temperatura, come i mobili dei forni, gli scambiatori di calore, gli ugelli di combustione, ecc. In questi ambienti ad alta temperatura, le piastre ceramiche in carburo di silicio possono mantenere prestazioni stabili, migliorando efficacemente l'efficienza operativa e la durata delle apparecchiature.
（3） Ingegneria chimica e metallurgica
Nell'industria chimica e metallurgica, le piastre ceramiche in carburo di silicio possono essere utilizzate per produrre vari componenti resistenti all'usura e alla corrosione, come tubi, valvole, ugelli, crogioli, ecc. La sua eccellente resistenza alla corrosione chimica e all'usura può resistere efficacemente all'erosione di ambienti difficili e ridurre i costi di manutenzione.
（4） Semiconduttori ed elettronica
L'elevata purezza, l'alta conducibilità termica e il buon isolamento elettrico delle piastre ceramiche di carburo di silicio ne fanno un materiale ideale per la produzione di semiconduttori e dispositivi elettronici. Ad esempio, può essere utilizzato per produrre componenti come dischi di rettifica, ventose e supporti per cristalli per apparecchiature a semiconduttore.
（5） Antiproiettile e armatura
L'elevata durezza e resistenza delle piastre ceramiche in carburo di silicio le rende materiali di alta qualità per la produzione di giubbotti antiproiettile e armature. La bassa densità, la massa ridotta e l'elevata resistenza agli urti consentono di ridurre efficacemente il peso dell'equipaggiamento, fornendo al contempo una forte capacità di protezione.

Vantaggi del prodotto
（1） Alto rapporto costo-efficacia
Il processo di sinterizzazione senza pressione non richiede attrezzature ad alta pressione, riduce i costi di produzione ed è adatto alla produzione su larga scala. Ciò rende il prezzo delle piastre ceramiche in carburo di silicio più competitivo sul mercato e in grado di soddisfare le esigenze di un maggior numero di industrie.
（2） Flessibile nella forma e nelle dimensioni
Il processo di sinterizzazione senza pressione può produrre forme complesse e componenti di grandi dimensioni. Ciò consente una maggiore flessibilità nella progettazione e nella realizzazione dei prodotti, soddisfacendo le esigenze personalizzate dei diversi clienti in termini di forma e dimensioni.
（3） Prestazioni elevate e lunga durata
L'elevata durezza, la resistenza all'usura, alle alte temperature e alla corrosione delle piastre ceramiche in carburo di silicio consentono di mantenere prestazioni stabili in diverse condizioni di lavoro difficili. Ciò non solo migliora l'efficienza operativa dell'apparecchiatura, ma prolunga anche in modo significativo la durata del prodotto e riduce i costi di manutenzione.

Il silicio sinterizzato senza pressione resistente all'usura e di elevata durezza piastra in carburo di ceramica è diventato un materiale ad alte prestazioni indispensabile nell'industria moderna grazie alle sue eccellenti prestazioni e agli ampi campi di applicazione. L'elevata durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alle alte temperature, la resistenza alla corrosione e la buona conducibilità termica fanno sì che mostri un grande potenziale per applicazioni in vari campi, come le tenute meccaniche, le apparecchiature ad alta temperatura, la metallurgia chimica, l'elettronica dei semiconduttori e le armature antiproiettile.