Карбид кремния

Short Description:

Карбид кремния Для производства изделий из карбида кремния используется технология реакционного спекания. В процессе производства исходная заготовка, полученная прессованием смеси порошков карбида кремния и графита, пропитывается расплавом кремния, после чего спеченная заготовка подвергается механической обработке. Основное достоинство керамики на основе карбида кремния как материала для подшипников и уплотнений жидкостного трения – это очень высокая износостойкость в жестких условиях а...


  • Port: Weifang
  • Product Detail

    Product Tags

    Карбид кремния

    Для производства изделий из карбида кремния используется технология реакционного спекания. В процессе производства исходная заготовка, полученная прессованием смеси порошков карбида кремния и графита, пропитывается расплавом кремния, после чего спеченная заготовка подвергается механической обработке. Основное достоинство керамики на основе карбида кремния как материала для подшипников и уплотнений жидкостного трения – это очень высокая износостойкость в жестких условиях абразивного изнашивания и повышенных температур, обеспечиваемая сочетанием высокой твердости и высокой теплопроводности. Некоторые физико-механические свойства материала карбид кремния в сравнении с твердым сплавом и силицированным графитом приведены в следующей таблице.

    Характеристика материала

    Карбид кремния

    Самосвязанный карбид кремния

    ВК6ОМ

    Силицированный графит СГ-Т

    Плотность, г/см3 3,05 3,1 14,8 2,6
    Состав 92 % карбида кремния 99 % карбида кремния Карбид вольфрама 50 % карбида кремния
    Предел прочности на изгиб, МПа 320…350 350 – 450 1700…1900 90…110
    Предел прочности на сжатие, МПа 2300 2500 3500 300…320
    Модуль упругости, ГПа 380 390- 420 550 95
    Твердость 87…92 HRC 90…95 HRC 90 HRA 50…70 HRC
    Трещиностойкость, МПа*м1/2, в пределах 3.5 –4.5 4 – 5 8-25 2-3
    Коэффициент теплопроводности при 100°С, Вт/(м°К) 140 – 200 80 – 130 75…85 100…115
    Коэфф. теплового расширения при 20-1000°С, К-1*10-6 3,5…4,0 2,8 – 4 4,5 4,6
    Вязкость разрушения, МПа*м1/2 3,5 5 10…15 3…4

     

    Область применения подшипников из карбида кремния обусловлена, в основном, его высокими износостойкостью и теплопроводностью. Известно, что ресурс работы деталей из карбида кремния в абразивных средах в разы выше, чем у инструментальных сталей и графитов, и в 1.5-2 раза, чем у твердых сплавов. Высокая теплопроводность существенно снижает градиент температуры в элементах подшипника и вместе с низким коэффициентом термического расширения обеспечивает стабильность геометрических характеристик (величину рабочего зазора и форму поверхности трения) в широком диапазоне рабочих температур. Указанное сочетание высокой теплопроводности и низкого коэффициента термического расширения определяет высокую термостойкость карбида кремния. Он способен выдерживать десятки термоударов до 1000-1300°С;. Карбид кремния работает до температуры 1350°С, что позволяет использовать его во всех известных нам процессах нефтепереработки. В качестве примера можно привести использование карбида кремния в нагревателях, длительно работающих на воздухе при температурах около 1400°С. Большое значение имеет химическая стойкость карбида кремния к продуктам нефтехимии. За рубежом в химической индустрии очень широко используются изделия из карбида кремния, в частности, при высоких температурах.

    Благодаря своим уникальным физико-химическим и прочностным характеристикам керамика из карбида кремния особенно в последние 5-10 лет широко используется как наиболее удачный материал с точки зрения, инертности, прочности, износостойкости, термостойкости и теплопроводности.

    Область применения: пары трения в узлах торцевого уплотнения насосных агрегатов используются для перекачки нефтепродуктов, сжиженного газа. Созданы и укомплектованы деталями (крылчатка, вал, пары трения) из карбида кремния химически стойкие насосы для работы в агрессивных средах, а также укомплектованы парами трения в узлах осевых опор в погружных насосах.

    Карбид кремния также используется для изготовления сопел и форсунок для подачи газов в зону плавления стекла и металлов, спекания керамики.

     

    · Сопла различных типоразмеров из карбида кремния:

    • для пескоструйных установок;
    • для высокотемпературных пескоструйных установок (температура песка около 1000 °С), используемых для очистки от нагара труб на предприятиях нефтедобывающей промышленности и нефтепереработки;
    • для факелов газовых печей, в том числе стекловарочных печей с длительностью непрерывной работы более 2 лет;

    · Конфузоры различных типоразмеров из карбида кремния для газовых стекловаренных печей для варки хрусталя, взамен чугуна. Работают на Никольском заводе «Красный гигант» более пяти лет при температуре 1300 °С, где чугунные работали 2-3 месяца;

    · Плиты различных типоразмеров из карбида кремния для футеровки печей с рабочей температурой до 1400 °С в воздушной среде и до 2000 °С в вакууме;

    · В плавильных печах, где сплавляемый материал не реагирует с кремнием или карбидом кремния, карбид кремния заменяет платину и графит;

    · В индукционных печах по плавлению сплавов для корпусов часов графитовые тигли заменены на карбид кремния и работают третий год вместо двух месяцев при температурах до 1000 °С.

     

    Химическая стойкость самосвязанного карбида кремния

    Среда

    Концентрация, %

    Температура, o С

    Время, 24 часа

    Коррозия, мм/год

    Сопротивление коррозии

    Соляная кислота 35 72 4.2 0.01 A
    Уксусная кислота 50 70 4.2 0.00 A
    Фосфорная кислота 50 70 4.2 0.01 A
    Серная кислота 95-98 70 4.2 0.00 A
    Серная кислота 50 70 4.2 0.01 A
    Азотная кислота 60 70 4.2 0.00 A
    Едкий натр PH=14 70 4.2 0.02 A
    Едкий натр 10 70 4.2 0.05 C
    Едкий натр 30 70 4.2 0.1 C
    HF+HNO3 40+10 70 4.2 7.12 C

    A – <= 0.1; B = 0.1 – 0.8; C – >= 0.8

    Химическая стойкость карбида кремния

    Среда

    Концентрация, %

    Температура, o С

    Коррозия, мм/год

    Серная кислота 95-98 160±10 0.06
    Едкий натр 30 100 0.06
    Фосфорная кислота 85 300±10 0.28
    Азотная кислота 60 20±1 0.06
    Гидроокись калия 45 100 0.12
    Соляная кислота 20 100 0.12
    HF:HNO3 40+10 60±2 6.5

  • Previous:
  • Next:

  • Related Products

    WhatsApp Online Chat !