Применение карбида кремния SiC в керамике
Карбид кремния SiC включает в себя зеленый карбид кремния SiC и черный карбид кремния SiC.
Черный карбид кремния SiC
Применение карбида кремния (SiC) в области керамики разнообразно благодаря его уникальным физическим и химическим свойствам, в основном охватывая следующие направления:
1. Производство конструкционных материалов
Износостойкие детали
Высокая твердость (твердость по Моосу 9,2-9,5) и превосходная механическая прочность керамики на основе карбида кремния SiC делают ее широко используемой в износостойких деталях, таких как уплотнительные кольца, подшипники скольжения и пуленепробиваемые пластины, которые могут выдерживать трение и удары в экстремальных рабочих условиях.
Высокотемпературные детали подшипников
В аэрокосмической отрасли керамика на основе карбида кремния SiC используется для изготовления лопаток газовых турбин, деталей горячего конца двигателей и т. д. Ее высокая термостойкость (температура плавления 2700 °C) и стойкость к тепловому удару (низкий коэффициент теплового расширения) обеспечивают структурную стабильность при экстремальных температурах.
2. Высокотемпературные промышленные применения
Футеровка печи и огнеупорные материалы
Керамика из карбида кремния, как печные инструменты, огнеупорные кирпичи или материалы покрытия, может снизить потери тепла в высокотемпературных печах и продлить их срок службы. Они подходят для высокотемпературных процессов, таких как спекание керамики и плавка металлов.
Высокотемпературные нагревательные элементы
Оборудование косвенного нагрева, используемое для плавки цветных металлов, такое как вертикальные ванны печи и футеровка алюминиевых электролизеров, его высокая теплопроводность и коррозионная стойкость повышают энергоэффективность.
3. Разработка функциональной керамики
Технология разделения керамических мембран
Керамические мембраны SiC благодаря своей химической инертности и коррозионной стойкости хорошо работают в промышленных сценариях, таких как разделение газов при высокой температуре и фильтрация коррозионных жидкостей, таких как обработка сильнокислотной и щелочной среды в химической промышленности.
Электронные и энергетические материалы
В качестве носителей катализаторов или подложек полупроводниковых приборов керамика из карбида кремния улучшает производительность оборудования и снижает потребление энергии в силовых устройствах, связующих веществах отрицательных электродов литиевых батарей и других областях.
4. Совершенствование технологии обработки
Шлифовка и полировка
Абразивы из карбида кремния используются для отделки керамических поверхностей с высокой эффективностью резки, что позволяет быстро удалять дефекты материала и достигать высокоточной полировки, улучшая качество отделки изделия.
Оптимизация процесса спекания
Технология спекания без давления (S-SiC) позволяет изготавливать керамические детали сложной формы с помощью жидкофазного или твердофазного спекания, что обеспечивает высокую плотность и экономическую эффективность и подходит для массового производства.
5. Энергосбережение и защита окружающей среды
Повышение энергоэффективности
Теплопроводность керамики из карбида кремния позволяет оптимизировать конструкцию печи, снизить потери тепла и сократить потребление энергии на производстве.
Экологически чистая замена материалов
В качестве раскислителя или коррозионно-стойкого покрытия она снижает выбросы вредных веществ в химических процессах и способствует экологичному производству.
Применение керамики из карбида кремния расширяется от традиционных отраслей промышленности до высокотехнологичных областей, таких как новая энергетика и полупроводники. Ее эксплуатационные преимущества и технологические инновации продолжают способствовать трансформации и модернизации керамической промышленности.