Безнапорная спеченная керамическая пластина из карбида кремния это высокоэффективный керамический материал, изготовленный путем спекания высокочистого ультратонкого порошка карбида кремния при высоких температурах (1950-2100 ℃) в среде инертного газа или вакуума. Этот процесс не требует внешнего давления, что делает его экономически эффективным и позволяет получать материалы с высокой плотностью и однородной микроструктурой.
Характеристики материала
(1) Высокая твердость и износостойкость
Твердость керамических пластин из карбида кремния чрезвычайно высока, по твердости Мооса близка к алмазу, а износостойкость превосходна. Это позволяет значительно продлить срок службы и снизить частоту замены в условиях сильного износа.
(2) Высокая прочность и вязкость
Под действием соответствующих добавок спеченный без давления карбид кремния может достичь высокой прочности и вязкости. Даже в высокотемпературной среде его механические свойства остаются стабильными, а прочность на изгиб составляет более 400 МПа.
(3) Высокая термостойкость и устойчивость к окислению
Спеченная без давления керамическая пластина из карбида кремния может сохранять свои характеристики практически неизменными при температурах до 1600 ℃. В то же время она обладает отличными антиоксидантными свойствами и может стабильно работать в течение длительного времени в условиях высокотемпературного окисления.
(4) Низкий коэффициент теплового расширения и устойчивость к тепловым ударам
Коэффициент теплового расширения керамической пластины из карбида кремния чрезвычайно низок - всего 4,0 × 10 -⁶/K. Это означает, что в средах с быстрыми изменениями температуры размер материала изменяется очень незначительно и может эффективно противостоять тепловому удару, что делает его менее склонным к растрескиванию или повреждению.
(5) Стойкость к химической коррозии
Связи Si-C в карбиде кремния обладают чрезвычайно высокой энергией связи, что делает материал трудно поддающимся коррозии в агрессивных средах, таких как кислота и щелочь. Это позволяет широко использовать керамические пластины из карбида кремния в коррозионных средах, например, в химической и металлургической промышленности.
(6) Хорошая теплопроводность
Теплопроводность керамических пластин из карбида кремния составляет 30-110 Вт/(м - К), что позволяет быстро проводить тепло, эффективно снижать локальную температуру и повышать термостойкость оборудования.
Производственный процесс
Процесс производства керамических пластин из карбида кремния, спеченных без давления, включает в себя следующие этапы:
(1) Подготовка порошка
Используя высокочистый ультратонкий порошок карбида кремния в качестве сырья, размер частиц обычно составляет 0,5-1,0 мкм. Этот ультратонкий порошок может улучшить плотность и свойства после спекания.
(2) Процесс формования
Можно использовать различные процессы формования, такие как сухое прессование, холодное изостатическое прессование и литье. Эти процессы позволяют преодолеть ограничения, связанные с формой и размером изделия, и удовлетворить потребности различных сфер применения.
(3) Процесс спекания
При высоких температурах 1950-2100 ℃ порошок карбида кремния спекается в атмосфере инертного газа или вакуума с добавлением небольшого количества вспомогательных веществ для спекания (таких как бор, алюминий и т.д.). Этот процесс спекания без давления может эффективно уменьшить концентрацию напряжений и дефектов внутри материала, а также улучшить его общие характеристики.
Область применения
(1) Механические уплотнения и подшипники
Высокая прочность, износостойкость и низкий коэффициент трения керамических пластин из карбида кремния делают их идеальными материалами для механических уплотнений и подшипников. Например, в высокоскоростном вращающемся оборудовании, таком как аэрокосмические и автомобильные двигатели, керамические подшипники из карбида кремния могут значительно повысить надежность и срок службы оборудования.
(2) Высокотемпературное оборудование
Благодаря отличной термостойкости и устойчивости к тепловым ударам керамические пластины из карбида кремния широко используются в высокотемпературном оборудовании, таком как мебель для печей, теплообменники, сопла для сжигания и т.д. В этих высокотемпературных условиях керамические пластины из карбида кремния могут поддерживать стабильную работу, эффективно повышая эффективность эксплуатации и срок службы оборудования.
(3) Химическое и металлургическое машиностроение
В химической и металлургической промышленности керамические пластины из карбида кремния могут использоваться для производства различных износостойких и коррозионностойких компонентов, таких как трубы, клапаны, сопла, тигли и т.д. Его превосходная химическая коррозионная стойкость и износостойкость позволяют эффективно противостоять эрозии в суровых условиях и снижать эксплуатационные расходы.
(4) Полупроводники и электроника
Высокая чистота, высокая теплопроводность и хорошая электроизоляция керамических пластин из карбида кремния делают их идеальным материалом для производства полупроводников и электронных устройств. Например, из него можно изготавливать такие компоненты, как шлифовальные круги, присоски и кристаллические лодочки для полупроводникового оборудования.
(5) Пуленепробиваемый и бронированный
Высокая твердость и прочность керамических пластин из карбида кремния делают их высококачественным материалом для изготовления бронежилетов и брони. Низкая плотность, малая масса и высокая ударопрочность позволяют эффективно снижать вес снаряжения, обеспечивая при этом надежную защиту.
Преимущества продукта
(1) Высокая экономическая эффективность
Процесс спекания без давления не требует оборудования высокого давления, снижает производственные затраты и подходит для крупномасштабного производства. Это делает цену керамических пластин из карбида кремния более конкурентоспособной на рынке и способной удовлетворить потребности большего числа отраслей промышленности.
(2) Гибкость формы и размера
Процесс спекания без давления позволяет получать сложные формы и крупные компоненты. Это обеспечивает большую гибкость при проектировании и производстве продукции, удовлетворяя индивидуальные потребности различных клиентов в форме и размерах изделий.
(3) Высокая производительность и долгий срок службы
Высокая твердость, износостойкость, термостойкость и коррозионная стойкость керамических пластин из карбида кремния позволяют им сохранять стабильные рабочие характеристики в различных тяжелых условиях эксплуатации. Это не только повышает эффективность работы оборудования, но и значительно продлевает срок его службы и снижает затраты на обслуживание.
Износостойкий и высокотвердый кремний, спеченный без давления. твердосплавная керамическая пластина стал незаменимым высокоэффективным материалом в современной промышленности благодаря своим превосходным характеристикам и широким областям применения. Благодаря высокой твердости, износостойкости, термостойкости, коррозионной стойкости и хорошей теплопроводности он имеет большой потенциал для применения в различных областях, таких как механические уплотнения, высокотемпературное оборудование, химическая металлургия, полупроводниковая электроника и пуленепробиваемая броня.