Bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung moderner Industrie und Technologie spielt die Leistungsfähigkeit von Materialien eine entscheidende Rolle. Insbesondere bei hohen Temperaturen wirkt sich die Stabilität eines Materials direkt auf die Leistung und Lebensdauer der entsprechenden Geräte und Produkte aus.Siliziumkarbid-Produktewerden mit ihrer hervorragenden Hochtemperaturbeständigkeit allmählich zur idealen Wahl für viele Hochtemperaturanwendungsbereiche.
Siliziumkarbid ist chemisch gesehen eine Verbindung aus zwei Elementen: Silizium (Si) und Kohlenstoff (C). Diese einzigartige Atomkombination verleiht Siliziumkarbid einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften. Seine Kristallstruktur ist sehr stabil, und die Atome sind durch kovalente Bindungen eng miteinander verbunden. Dies verleiht Siliziumkarbid eine starke innere Bindungskraft, die die Grundlage für seine hohe Temperaturbeständigkeit bildet.
In der Praxis zeigt sich der Vorteil der Hochtemperaturbeständigkeit von Siliziumkarbidprodukten deutlich. Herkömmliche Auskleidungsmaterialien für Hochtemperatur-Industrieöfen neigen bei längerer Einwirkung hoher Temperaturen zum Erweichen, Verformen und sogar zur Beschädigung. Dies beeinträchtigt nicht nur den normalen Betrieb des Ofens, sondern erfordert auch häufigen Austausch, was zu höheren Kosten und Wartungsaufwand führt. Das Auskleidungsmaterial aus Siliziumkarbid wirkt wie ein robuster „Schutzanzug“ für den Ofen. Selbst bei Temperaturen von bis zu 1350 °C behält es seine stabilen physikalischen und chemischen Eigenschaften und erweicht oder zersetzt sich nicht so leicht. Dies verlängert nicht nur die Lebensdauer der Ofenauskleidung erheblich und reduziert die Wartungshäufigkeit, sondern gewährleistet auch einen effizienten und stabilen Betrieb von Industrieöfen in Hochtemperaturumgebungen und bietet zuverlässige Garantien für den Produktionsprozess.
In der Luft- und Raumfahrt beispielsweise erzeugen Flugzeuge bei hohen Geschwindigkeiten durch die starke Reibung mit der Luft große Mengen Wärme, was zu einem starken Anstieg der Oberflächentemperatur führt. Dies erfordert, dass die in Flugzeugen verwendeten Materialien eine gute Hochtemperaturbeständigkeit aufweisen, da sonst ernsthafte Sicherheitsrisiken entstehen. Verbundwerkstoffe auf Siliziumkarbidbasis haben sich aufgrund ihrer hervorragenden Hochtemperaturbeständigkeit zu wichtigen Materialien für die Herstellung wichtiger Teile wie Flugzeugtriebwerkskomponenten und Wärmeschutzsysteme von Flugzeugen entwickelt. Sie behalten auch unter extrem hohen Temperaturen ihre gute mechanische Leistung, gewährleisten die strukturelle Integrität von Komponenten, helfen Flugzeugen, Geschwindigkeits- und Temperaturbeschränkungen zu überwinden und ermöglichen effizientere und sicherere Flüge.
Aus mikroskopischer Sicht liegt das Geheimnis der Hochtemperaturbeständigkeit von Siliziumkarbid in seiner Kristallstruktur und seinen chemischen Bindungseigenschaften. Wie bereits erwähnt, ist die kovalente Bindungsenergie zwischen Siliziumkarbidatomen sehr hoch, was es den Atomen erschwert, sich bei hohen Temperaturen leicht von ihren Gitterpositionen zu lösen, wodurch die strukturelle Stabilität des Materials erhalten bleibt. Darüber hinaus ist der Wärmeausdehnungskoeffizient von Siliziumkarbid relativ niedrig, und seine Volumenänderung ist bei starken Temperaturschwankungen relativ gering. Dadurch wird das Problem von Materialbrüchen durch Spannungskonzentrationen aufgrund von Wärmeausdehnung und -kontraktion wirksam vermieden.
Mit dem kontinuierlichen technologischen Fortschritt verbessert sich auch die Leistung von Siliziumkarbidprodukten kontinuierlich. Forscher haben den Herstellungsprozess verbessert, Materialformulierungen optimiert und weitere Maßnahmen ergriffen, um die Hochtemperaturbeständigkeit von Siliziumkarbidprodukten zu erhöhen und gleichzeitig ihre Anwendungsmöglichkeiten in weiteren Bereichen zu erweitern. Wir glauben, dass Siliziumkarbidprodukte in Zukunft in weiteren Branchen wie der erneuerbaren Energie, der Elektronik und der Metallurgie mit ihrer hervorragenden Hochtemperaturbeständigkeit glänzen und für Aufsehen sorgen und so zur Entwicklung verschiedener Branchen beitragen werden.
Veröffentlichungszeit: 11. Juli 2025