در توسعه مداوم صنعت و فناوری مدرن، عملکرد مواد نقش حیاتی ایفا می‌کند. به خصوص هنگام مواجهه با چالش‌های محیط‌های با دمای بالا، پایداری عملکرد یک ماده مستقیماً بر عملکرد و طول عمر تجهیزات و محصولات مرتبط تأثیر می‌گذارد.محصولات سیلیکون کاربیدبا مقاومت عالی در برابر دمای بالا، به تدریج به انتخاب ایده‌آلی برای بسیاری از زمینه‌های کاربردی در دمای بالا تبدیل می‌شوند.
کاربید سیلیکون، از دیدگاه ساختار شیمیایی، ترکیبی است که از دو عنصر تشکیل شده است: سیلیکون (Si) و کربن (C). این ترکیب اتمی منحصر به فرد، خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی به کاربید سیلیکون می‌دهد. ساختار کریستالی آن بسیار پایدار است و اتم‌ها از طریق پیوندهای کووالانسی به هم متصل شده‌اند و نیروی پیوند داخلی قوی به کاربید سیلیکون می‌دهند که اساس مقاومت در برابر دمای بالای آن است.
وقتی توجه خود را به کاربردهای عملی معطوف می‌کنیم، مزیت مقاومت در برابر دمای بالا در محصولات کاربید سیلیکون کاملاً خود را نشان می‌دهد. در زمینه کوره‌های صنعتی با دمای بالا، مواد پوششی سنتی مستعد نرم شدن، تغییر شکل و حتی آسیب در معرض دمای بالا به مدت طولانی هستند که نه تنها بر عملکرد طبیعی کوره تأثیر می‌گذارد، بلکه نیاز به تعویض مکرر، افزایش هزینه‌ها و مشکلات نگهداری را نیز به همراه دارد. مواد پوششی ساخته شده از کاربید سیلیکون مانند قرار دادن یک "لباس محافظ" قوی روی کوره است. در دماهای بالا تا 1350 درجه سانتیگراد، این ماده همچنان می‌تواند خواص فیزیکی و شیمیایی پایدار را حفظ کند و به راحتی نرم یا تجزیه نشود. این امر نه تنها عمر مفید پوشش کوره را تا حد زیادی افزایش می‌دهد و دفعات نگهداری را کاهش می‌دهد، بلکه عملکرد کارآمد و پایدار کوره‌های صنعتی را در محیط‌های با دمای بالا نیز تضمین می‌کند و تضمین‌های قابل اعتمادی برای فرآیند تولید ارائه می‌دهد.
برای مثال، در حوزه هوافضا، هنگام پرواز با سرعت بالا، هواپیماها از طریق اصطکاک شدید با هوا مقدار زیادی گرما تولید می‌کنند که باعث افزایش شدید دمای سطح می‌شود. این امر مستلزم آن است که مواد مورد استفاده در هواپیما باید مقاومت خوبی در برابر دمای بالا داشته باشند، در غیر این صورت با خطرات جدی ایمنی مواجه خواهند شد. مواد کامپوزیتی مبتنی بر کاربید سیلیکون به دلیل مقاومت عالی در برابر دمای بالا، به مواد مهمی برای ساخت قطعات کلیدی مانند قطعات موتور هواپیما و سیستم‌های حفاظت حرارتی هواپیما تبدیل شده‌اند. این مواد می‌توانند عملکرد مکانیکی خوبی را در شرایط دمای بسیار بالا حفظ کنند، یکپارچگی ساختاری قطعات را تضمین کنند، به هواپیما کمک کنند تا بر محدودیت‌های سرعت و دما غلبه کند و به پروازی کارآمدتر و ایمن‌تر دست یابد.
از دیدگاه میکروسکوپی، راز مقاومت در برابر دمای بالای کاربید سیلیکون در ساختار کریستالی و ویژگی‌های پیوند شیمیایی آن نهفته است. همانطور که قبلاً ذکر شد، انرژی پیوند کووالانسی بین اتم‌های کاربید سیلیکون بسیار بالاست، که باعث می‌شود اتم‌ها به راحتی در دماهای بالا از موقعیت‌های شبکه خود جدا نشوند و در نتیجه پایداری ساختاری ماده حفظ شود. علاوه بر این، ضریب انبساط حرارتی کاربید سیلیکون نسبتاً کم است و تغییر حجم آن هنگام تغییر چشمگیر دما نسبتاً کم است و به طور مؤثر از مشکل شکستگی ماده ناشی از تمرکز تنش به دلیل انبساط و انقباض حرارتی جلوگیری می‌کند.
با پیشرفت مداوم فناوری، عملکرد محصولات کاربید سیلیکون نیز به طور مداوم در حال بهبود است. محققان فرآیند آماده‌سازی، فرمولاسیون مواد بهینه و سایر روش‌ها را برای افزایش مقاومت در برابر دمای بالای محصولات کاربید سیلیکون بهبود بخشیده‌اند، ضمن اینکه امکان کاربرد آنها را در زمینه‌های بیشتری نیز گسترش داده‌اند. در آینده، ما معتقدیم که محصولات کاربید سیلیکون با مقاومت عالی در دمای بالا، در صنایع بیشتری مانند انرژی‌های نو، الکترونیک و متالورژی درخشش و گرما تولید خواهند کرد و به توسعه صنایع مختلف کمک خواهند کرد.
زمان ارسال: ۱۱ ژوئیه ۲۰۲۵