Применение зеленого/черного карбида кремния в износостойких покрытиях
Карбид кремния включает зеленый карбид кремния (твердость по Моосу 9,4) и черный карбид кремния (твердость по Моосу 9,15).
Анализ применения карбида кремния в износостойких покрытиях
I. Преимущества производительности
Сверхвысокая твердость и износостойкость
Твердость по Моосу карбида кремния составляет более 9,0, а значение твердости по Виккерсу составляет 2500-3000 HV, что намного выше, чем у традиционных металлических материалов (таких как сталь, алюминиевый сплав) и других керамических материалов (таких как WC-Co, CrC). Его твердые и хрупкие характеристики могут значительно снизить скорость износа оборудования в экстремальных условиях, таких как высокая нагрузка и сухое трение.
Превосходная коррозионная стойкость Покрытия
из карбида кремния демонстрируют стабильную химическую инертность в сильных кислотах, сильных щелочах и высокотемпературных коррозионных средах и подходят для коррозионных сред, таких как химическое оборудование и системы десульфурации.
Высокая температурная стабильность
Карбид кремния имеет температуру плавления до 2700 ℃ и по-прежнему сохраняет высокую прочность и стойкость к окислению при высоких температурах, что подходит для высокотемпературных сцен, таких как компоненты аэрокосмических двигателей и металлургическое оборудование.
Самосмазочные свойства
Микроструктура частиц карбида кремния может снизить сопротивление трения, сократить энергопотребление оборудования и повысить эффективность работы.
2. Технология подготовки
Плазменное напыление
Использует высокотемпературную плазму выше 15 000 ℃ для расплавления порошка карбида кремния и распыления его на подложку с высокой скоростью для формирования плотного и однородного покрытия, которое подходит для обработки материалов с высокой температурой плавления.
Высокоэнергетическое пламенное напыление (HVOF)
Распыление порошка карбида кремния на металлическую поверхность с помощью сверхзвукового потока воздуха с сильной силой сцепления, подходит для получения ударопрочного покрытия.
Холодное напыление
Низкотемпературный процесс позволяет избежать фазового перехода материала и подходит для получения покрытий из карбида кремния на термочувствительных подложках.
3. Области применения
Энергетическая и химическая промышленность
Оборудование для нефти и природного газа: используется для защиты трубопроводов, клапанов и других компонентов от высоких температур и коррозии. Система десульфурации: защитное средство на основе карбида кремния с высокой молекулярной массой может устранить коррозию и износ башен десульфурации и продлить срок службы оборудования более чем на 10 лет.
Горнодобывающая промышленность и металлургия
Внутренняя облицовка горнодобывающего оборудования и оборудования для переработки полезных ископаемых имеет покрытие из карбида кремния для защиты от эрозии, вызываемой высококонцентрированными пылесодержащими газами и материалами. Авиационно-космическая промышленность
Ключевые компоненты, такие как лопатки турбин и детали двигателей, используют высокотемпературную стабильность и самосмазывающиеся свойства покрытий из карбида кремния. Машиностроение
Инструменты и подшипники покрываются карбидом кремния для повышения износостойкости и снижения затрат на техническое обслуживание.
4. Направление технической оптимизации
Дальнейшее улучшение трещиностойкости, ударопрочности и стойкости к окислению покрытий из карбида кремния с помощью нанокомпозитов, армирования волокнами или модификации поверхностного покрытия (например, физического осаждения из паровой фазы). Например, микро-нанокомпозитные структуры могут уменьшить распространение трещин, в то время как армирование углеродным волокном может улучшить ударопрочность.
Вышеизложенное содержание обобщает основные характеристики, процесс получения и многоотраслевое применение износостойких покрытий на основе карбида кремния, демонстрируя их широкую применимость и технический потенциал в области промышленной защиты.