Siliciokarbido (SiC) ceramikaĵofariĝis la kerna materialo en la kampo de alt-temperaturaj strukturaj ceramikoj pro sia malalta termika ekspansiokoeficiento, alta termika konduktiveco, alta malmoleco, kaj bonega termika kaj kemia stabileco. Ili estas vaste uzataj en ŝlosilaj kampoj kiel aerspaca, nuklea energio, militistaro, kaj duonkonduktaĵoj.
Tamen, la ekstreme fortaj kovalentaj ligoj kaj malalta difuza koeficiento de SiC malfaciligas ĝian densiĝon. Por ĉi tiu celo, la industrio evoluigis diversajn sinterigajn teknologiojn, kaj SiC-ceramikaĵoj preparitaj per malsamaj teknologioj havas signifajn diferencojn en mikrostrukturo, ecoj kaj aplikaj scenaroj. Jen analizo de la kernaj karakterizaĵoj de kvin ĉefaj siliciaj karbidaj ceramikaĵoj.
1. Neprema sintrita SiC-ceramikaĵo (S-SiC)
Kernaj avantaĝoj: Taŭga por pluraj muldaj procezoj, malalta kosto, ne limigita de formo kaj grandeco, ĝi estas la plej facila sintrada metodo por atingi amasproduktadon. Aldonante boron kaj karbonon al β-SiC enhavanta spurojn de oksigeno kaj sintrante ĝin sub inerta atmosfero je ĉirkaŭ 2000 ℃, oni povas akiri sintritan korpon kun teoria denseco de 98%. Ekzistas du procezoj: solida fazo kaj likva fazo. La unua havas pli altan densecon kaj purecon, same kiel altan varmokonduktecon kaj alt-temperaturan forton.
Tipaj aplikoj: Amasproduktado de eluziĝ-rezistaj kaj korod-rezistaj sigelringoj kaj glitlagroj; Pro sia alta malmoleco, malalta specifa pezo kaj bona balistika funkciado, ĝi estas vaste uzata kiel kuglorezista kiraso por veturiloj kaj ŝipoj, same kiel por protekti civilajn monŝrankojn kaj veturilojn por transporti monon. Ĝia multfrapa rezisto estas pli bona ol ordinaraj SiC-ceramikaĵoj, kaj la rompopunkto de cilindra malpeza protekta kiraso povas atingi pli ol 65 tunojn.
2. Reakcia sintrita SiC-ceramikaĵo (RB SiC)
Kernaj avantaĝoj: Bonega mekanika elfaro, alta forto, korodrezisto kaj oksidiĝrezisto; Malalta sinteriga temperaturo kaj kosto, kapabla formi preskaŭ netan grandecon. La procezo implikas miksi karbonan fonton kun SiC-pulvoro por produkti blokilon. Ĉe altaj temperaturoj, fandita silicio eniras la blokilon kaj reagas kun karbono por formi β-SiC, kiu kombiniĝas kun la originala α-SiC kaj plenigas la porojn. La grandecŝanĝo dum sinterigo estas malgranda, igante ĝin taŭga por industria produktado de kompleksformaj produktoj.
Tipaj aplikoj: Alttemperaturaj fornoekipaĵoj, radiantaj tuboj, varmointerŝanĝiloj, desulfurigaj ajutoj; Pro ĝia malalta termika ekspansia koeficiento, alta elasta modulo kaj preskaŭ-netaj formaj karakterizaĵoj, ĝi fariĝis ideala materialo por spacreflektoroj; Ĝi ankaŭ povas anstataŭigi kvarcan vitron kiel subtena fiksaĵo por elektronikaj tuboj kaj ekipaĵo por fabrikado de duonkonduktaĵaj blatoj.
3. Varme premita sinterita SiC-ceramikaĵo (HP SiC)
Kerna avantaĝo: Sinkrona sinterizado sub alta temperaturo kaj alta premo, la pulvoro estas en termoplasta stato, kio favoras la procezon de amastranslokigo. Ĝi povas produkti produktojn kun fajnaj grajnoj, alta denseco kaj bonaj mekanikaj ecoj je pli malaltaj temperaturoj kaj en pli mallonga tempo, kaj povas atingi kompletan densecon kaj preskaŭ puran sinterizadon.
Tipa apliko: Origine uzataj kiel kuglorezistaj veŝtoj por usonaj helikopteraj ŝipanoj dum la Vjetnama milito, la kirasmerkato estis anstataŭigita per varmpremita bora karbido; Nuntempe, ĝi estas plejparte uzata en altvaloraj scenaroj, kiel ekzemple kampoj kun ekstreme altaj postuloj por konsistkontrolo, pureco kaj densigo, same kiel eluziĝrezistaj kaj nukleaj industriaj kampoj.
4. Rekristaligita SiC-ceramikaĵo (R-SiC)
Kerna avantaĝo: Ne necesas aldoni sintezajn helpaĵojn, ĝi estas ofta metodo por prepari ultra-purecajn kaj grandajn SiC-aparatojn. La procezo implikas miksi krudajn kaj fajnajn SiC-pulvorojn proporcie kaj formi ilin, sinterigante ilin en inerta atmosfero je 2200~2450 ℃. Fajnaj partikloj vaporiĝas kaj kondensiĝas ĉe la kontakto inter krudaj partikloj por formi ceramikaĵon, kun malmoleco dua nur post diamanto. SiC konservas altan forton je altaj temperaturoj, korodreziston, oksidiĝreziston kaj varmoŝokreziston.
Tipaj aplikoj: Mebloj por alta temperaturo en fornoj, varmointerŝanĝiloj, bruligaj ajutoj; En la aerspaca kaj milita kampoj, ĝi estas uzata por fabriki strukturajn komponantojn de kosmoŝipoj kiel motoroj, vostaj naĝiloj kaj fuzelaĝo, kiuj povas plibonigi la rendimenton kaj servodaŭron de ekipaĵoj.
5. Silicio-infiltrita SiC-ceramikaĵo (SiSiC)
Kernaj avantaĝoj: Plej taŭga por industria produktado, kun mallonga sinterizado, malalta temperaturo, plene densa kaj ne misformita, konsistanta el SiC-matrico kaj enfiltrita Si-fazo, dividita en du procezojn: likva enfiltriĝo kaj gasa enfiltriĝo. Ĉi-lasta havas pli altan koston sed pli bonan densecon kaj homogenecon de libera silicio.
Tipaj aplikoj: malalta poreco, bona hermetikeco kaj malalta rezisto favoras la forigon de statika elektro, taŭgas por produktado de grandaj, kompleksaj aŭ kavaj partoj, vaste uzataj en ekipaĵoj por prilaborado de duonkonduktaĵoj; Pro sia alta elasta modulo, malpeza pezo, alta forto kaj bonega hermetikeco, ĝi estas la preferata alt-efikeca materialo en la aerspaca kampo, kiu povas elteni ŝarĝojn en spacaj medioj kaj certigi la precizecon kaj sekurecon de ekipaĵoj.
Afiŝtempo: 2-a de septembro 2025