Kísilkarbíð (SiC) keramikhafa orðið kjarnaefni í háhitaþolnum byggingarkeramíkum vegna lágs varmaþenslustuðuls, mikillar varmaleiðni, mikillar hörku og framúrskarandi varma- og efnastöðugleika. Þau eru mikið notuð á lykilsviðum eins og flug- og geimferðaiðnaði, kjarnorku, hernaði og hálfleiðurum.
Hins vegar gera afar sterk samgild tengi og lágur dreifistuðull SiC það erfitt að þétta það. Í þessu skyni hefur iðnaðurinn þróað ýmsar sintrunartækni og SiC keramik sem framleitt er með mismunandi tækni hefur verulegan mun á örbyggingu, eiginleikum og notkunarsviðum. Hér er greining á kjarnaeiginleikum fimm almennra kísilkarbíð keramikefna.
1. Óþrýstisinterað SiC keramik (S-SiC)
Helstu kostir: Hentar fyrir margvísleg mótunarferli, lágur kostnaður, óháð lögun og stærð, þetta er auðveldasta sintunaraðferðin til að ná fjöldaframleiðslu. Með því að bæta bór og kolefni við β-SiC sem inniheldur snefilmagn af súrefni og sinta það undir óvirku andrúmslofti við um 2000 ℃, er hægt að fá sintrað efni með fræðilegan eðlisþyngd upp á 98%. Það eru tvær aðferðir: fastfasi og fljótandi fasi. Hið fyrra hefur meiri eðlisþyngd og hreinleika, auk mikillar varmaleiðni og háhitastyrks.
Dæmigert notkunarsvið: Fjöldaframleiðsla á slitþolnum og tæringarþolnum þéttihringjum og rennilagerum; Vegna mikillar hörku, lágs eðlisþyngdar og góðrar skotvopnaárangurs er það mikið notað sem skotheld brynja fyrir ökutæki og skip, sem og til að vernda öryggishólf fyrir almenning og ökutæki til peningaflutninga. Þol þess gegn mörgum höggum er betra en venjulegt SiC keramik og brotpunktur sívalningslaga létts brynju getur náð yfir 65 tonn.
2. Reaction sintered SiC keramik (RB SiC)
Helstu kostir: Framúrskarandi vélræn afköst, mikill styrkur, tæringarþol og oxunarþol; Lágt sintunarhitastig og kostnaður, fær um að mynda nærri nettóstærð. Ferlið felur í sér að blanda kolefnisgjafa saman við SiC duft til að framleiða efnisstöng. Við hátt hitastig síast bráðið kísill inn í efnisstöngina og hvarfast við kolefni til að mynda β-SiC, sem sameinast upprunalega α-SiC og fyllir svitaholurnar. Stærðarbreytingin við sintrun er lítil, sem gerir það hentugt fyrir iðnaðarframleiðslu á flóknum löguðum vörum.
Dæmigert notkunarsvið: Háhitaofn, geislunarrör, varmaskiptarar, brennisteinshreinsistútar; Vegna lágs varmaþenslustuðuls, mikils teygjanleika og nærri nettómyndunareiginleika hefur það orðið kjörið efni fyrir geimspegla; Það getur einnig komið í stað kvarsglers sem stuðningsbúnaður fyrir rafeindarör og framleiðslubúnað fyrir hálfleiðaraflísar.
3. Heitpressað sinterað SiC keramik (HP SiC)
Helstu kostir: Samstillt sintrun við hátt hitastig og mikinn þrýsting, duftið er í hitaplastástandi, sem stuðlar að massaflutningsferlinu. Það getur framleitt vörur með fínkornum, mikilli eðlisþyngd og góðum vélrænum eiginleikum við lægra hitastig og á styttri tíma og getur náð fullum eðlisþyngd og næstum hreinu sintrunarástandi.
Dæmigert notkunarsvið: Upphaflega notað sem skotheld vesti fyrir bandarískar þyrluáhafnir í Víetnamstríðinu, en brynjumarkaðurinn var skipt út fyrir heitpressað bórkarbíð; Sem stendur er það aðallega notað í tilfellum þar sem mikil virðisaukandi áhrif eru á svið með afar miklar kröfur um samsetningarstjórnun, hreinleika og þéttingu, svo og á sviðum slitþols og kjarnorkuiðnaðar.
4. Endurkristölluð SiC keramik (R-SiC)
Helstu kostir: Engin þörf á að bæta við sintrunarefnum, þetta er algeng aðferð til að búa til stór SiC tæki með mjög mikilli hreinleika. Ferlið felur í sér að blanda saman grófu og fínu SiC dufti í réttu hlutfalli og móta þau, sinta þau í óvirku andrúmslofti við 2200~2450 ℃. Fínar agnir gufa upp og þéttast við snertingu milli grófra agna til að mynda keramik, með hörku sem er næst á eftir demöntum. SiC heldur miklum háhitastyrk, tæringarþoli, oxunarþoli og hitaáfallsþoli.
Dæmigert notkunarsvið: Húsgögn fyrir háhitaofna, varmaskiptarar, brennslustútar; Í geimferða- og hernaðargeiranum er það notað til að framleiða burðarhluta geimfara eins og vélar, halarófa og skrokk, sem getur bætt afköst búnaðar og endingartíma.
5. Sílikon-innrennsli SiC keramik (SiSiC)
Helstu kostir: Hentar best til iðnaðarframleiðslu, með stuttum sintunartíma, lágum hita, fullkomlega þéttum og óaflöguðum, samsett úr SiC grunnefni og síuðum Si fasa, skipt í tvö ferli: vökvasíun og gassíun. Hið síðarnefnda hefur hærri kostnað en betri þéttleika og einsleitni af fríu kísli.
Dæmigert notkunarsvið: Lítil gegndræpi, góð loftþéttleiki og lágt viðnám stuðla að útrýmingu stöðurafmagns, hentugt til framleiðslu á stórum, flóknum eða holum hlutum, mikið notað í hálfleiðaravinnslubúnaði; Vegna mikils teygjanleika, léttleika, mikils styrks og framúrskarandi loftþéttleika er það ákjósanlegt afkastamikið efni í geimferðaiðnaðinum, sem þolir álag í geimumhverfi og tryggir nákvæmni og öryggi búnaðar.
Birtingartími: 2. september 2025