Карбид кремния
Карбид кремния
Для производства изделий из карбида кремния используется технология реакционного спекания. В процессе производства исходная заготовка, полученная прессованием смеси порошков карбида кретратратратратратратратратратратратратратратратратратратратратратратратратратратра расплавом кремния, после чего спеченная заготовка подвергается механической обработке. Основное достоинство керамики на основе карбида кремния как материала для подшипников и уплотнений жигькос тт высокая износостойкость в жестких условиях абразивного изнашивания и повышенных температуор, обеснията высокой твердости и высокой теплопроводности. Некоторые физико-механические свойства материала карбид кремния в сравнении с твердым сплаовом и сирагнил 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%. | 99%. | Карбид вольфрама | 50% cov nyiaj tau los |
| 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°C, Вт/(м° К) | 140 – 200 | 80 – 130 | 75…85 | 100…115 |
| Cov. теплового расширения при 20-1000 ° C, 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 износостойкисть теплопроводностью. Известно, что ресурс работы деталей из карбида кремния в абразивных средах в разы выше, чхем у инат ринист графитов, thiab nyob rau hauv 1.5-2 раза, чем у твердых сплавов. Высокая теплопроводность существенно снижает градиент температуры в элементах подшипника и фмнесте с термического расширения обеспечивает стабильность геометрических характеристик (величину рабочераго забочего поверхности трения) в широком диапазоне рабочих температур. Указанное сочетание высокой теплопроводности и низкого коэффициента термического расширения опктределяы термостойкость карбида кремния. Он способен выдерживать десятки термоударов до 1000-1300 ° C;. Карбид кремния работает до температуры 1350°С, что позволяет использовать его во всех известных насам нефтепереработки. В качестве примера можно привести использование карбида кремния в нагревателях, длительно работаюзприх на воревателях Kub qhov kub ntawm 1400 ° C. Большое значение имеет химическая стойкость карбида кремния к продуктам нефтехимии. За рубежом в химической индустрии очень широко используются изделия из карбида кремния, в чктрокивспоси tемпературах.
Благодаря своим уникальным физико-химическим и прочностным характеристикам керамика из карбида креония последние 5-10 лет широко используется как наиболее удачный материал с точки зрения, инеротноснти, про, износостойкости, термостойкости и теплопроводности.
Область применения:пары трения в узлах торцевого уплотнения насосных агрегатов используются для перекачки нефотепродугжонга Созданы и укомплектованы деталями (крылчатка, вал, пары трения) из карбида кремния химически стойкие насотойкие на 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 зонове плавления спекания керамики.
· Сопла различных типоразмеров из карбида кремния:
- для пескоструйных установок;
- для высокотемпературных пескоструйных установок (температура песка около 1000 °С), исполь зуемых дсктр на длата предприятиях нефтедобывающей промышленности и нефтепереработки;
- для факелов газовых печей, в том числе стекловарочных печей с длительностью непрерывной работы болет;
· Конфузоры различных типоразмеров из карбида кремния для газовых стекловаренных печей для варки хруа т. Работают на Никольском заводе «Красный гигант» более пяти лет при температуре 1300 °С, где чугруняны ;
· Плиты различных типоразмеров из карбида кремния для футеровки печей с рабочей температурой до всуй 1400 ° thiab до 2000 ° C nyob rau hauv вакууме;
· В плавильных печах, где сплавляемый материал не реагирует с кремнием или карбидом кремния, карбиния кремние платину и графит;
· В индукционных печах по плавлению сплавов для корпусов часов графитовые тигли заменены на карбид крийтатя 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 |
Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd yog ib qho ntawm cov khoom siv tshiab silicon carbide ceramic loj tshaj plaws hauv Suav teb. SiC technical ceramic: Moh qhov nyuaj yog 9 (New Moh qhov nyuaj yog 13), nrog kev tiv thaiv zoo heev rau kev yaig thiab xeb, kev puas tsuaj zoo heev - kev tiv thaiv thiab kev tiv thaiv oxidation. SiC cov khoom lub neej kev pabcuam yog 4 txog 5 zaug ntev dua li 92% alumina khoom. MOR ntawm RBSiC yog 5 txog 7 zaug ntawm SNBSC, nws tuaj yeem siv rau cov duab nyuaj dua. Cov txheej txheem hais nqe yog ceev, kev xa khoom yog raws li tau cog lus tseg thiab qhov zoo yog qhov thib ob rau tsis muaj leej twg. Peb ib txwm mob siab rau kev sib tw peb lub hom phiaj thiab muab peb lub siab rov qab rau lub zej zog.
