Siliziumkarbid (SiC) Keramiksinn zum Kärmaterial am Beräich vun der Héichtemperatur-Strukturkeramik ginn, wéinst hirem niddrege Wärmeausdehnungskoeffizient, hirer héijer Wärmeleitfäegkeet, hirer héijer Häert a senger exzellenter thermescher a chemescher Stabilitéit. Si gi wäit verbreet a Schlësselberäicher wéi Loft- a Raumfaart, Nuklearenergie, Militär a Hallefleeder benotzt.
Wéi och ëmmer, déi extrem staark kovalent Bindungen an den niddrege Diffusiounskoeffizient vu SiC maachen seng Verdichtung schwéier. Zu dësem Zweck huet d'Industrie verschidden Sintertechnologien entwéckelt, an d'SiC-Keramik, déi mat verschiddenen Technologien hiergestallt gëtt, huet bedeitend Ënnerscheeder a punkto Mikrostruktur, Eegeschaften an Uwendungsszenarien. Hei ass eng Analyse vun den Haaptcharakteristike vu fënnef Mainstream-Siliciumcarbid-Keramik.
1. Net ënner Drock gesintert SiC Keramik (S-SiC)
Kärvirdeeler: Gëeegent fir verschidde Formprozesser, niddreg Käschten, net limitéiert op Form a Gréisst, et ass déi einfachst Sintermethod fir Masseproduktioun z'erreechen. Duerch d'Zousätz vu Bor a Kuelestoff zu β-SiC, deen Spuere vu Sauerstoff enthält, an d'Sinterung ënner enger inerter Atmosphär bei ongeféier 2000 ℃ kann e gesinterte Kierper mat enger theoretescher Dicht vun 98% kritt ginn. Et ginn zwou Prozesser: Festphas a Flëssegkeetsphas. Déi éischt huet eng méi héich Dicht a Rengheet, souwéi eng héich Wärmeleitfäegkeet a Festigkeit bei héijen Temperaturen.
Typesch Uwendungen: Masseproduktioun vu verschleißbeständegen a korrosiounsbeständege Dichtungsréng a Gleitlager; Wéinst senger héijer Häert, gerénger spezifescher Schwéierkraaft a gudder ballistescher Leeschtung gëtt et wäit verbreet als kugelsicher Panzerung fir Gefierer a Schëffer, souwéi fir de Schutz vu zivile Tresore a Geldtransportgefierer benotzt. Seng Multi-Treffer-Resistenz ass besser wéi bei normaler SiC-Keramik, an de Brochpunkt vun der zylindrescher liichter Schutzpanzerung kann iwwer 65 Tonnen erreechen.
2. Reaktiounsgesintert SiC-Keramik (RB SiC)
Kärvirdeeler: Excellent mechanesch Leeschtung, héich Festigkeit, Korrosiounsbeständegkeet a Oxidatiounsbeständegkeet; Niddreg Sintertemperatur a Käschten, fäeg eng bal Nettogréisst ze bilden. De Prozess besteet doran, eng Kuelestoffquell mat SiC-Pulver ze vermëschen, fir e Billet ze produzéieren. Bei héijen Temperaturen infiltréiert geschmollte Silizium de Billet a reagéiert mat Kuelestoff, fir β-SiC ze bilden, deen sech mam ursprénglechen α-SiC verbënnt a d'Poren fëllt. D'Gréisstännerung beim Sinteren ass kleng, wat et fir d'industriell Produktioun vu komplex geformte Produkter gëeegent mécht.
Typesch Uwendungen: Héichtemperaturuewenausrüstung, Stralungsréier, Wärmetauscher, Entschwefelungsdüsen; Wéinst sengem niddrege Wärmeausdehnungskoeffizient, héijem Elastizitéitsmodul a bal komplette Formcharakteristiken ass et zu engem ideale Material fir Raumreflektoren ginn; Et kann och Quarzglas als Ënnerstëtzung fir elektronesch Réier an Ausrüstung fir d'Produktioun vu Hallefleederchips ersetzen.
3. Waarmgepresst gesintert SiC-Keramik (HP SiC)
Kärvirdeel: Synchron Sinterung ënner héijer Temperatur an héijem Drock, de Pulver ass an engem thermoplasteschen Zoustand, wat dem Massentransferprozess förderlech ass. Et kann Produkter mat feine Kären, héijer Dicht a gudde mechaneschen Eegeschafte bei méi niddregen Temperaturen an enger méi kuerzer Zäit produzéieren, a kann eng komplett Dicht an e bal pure Sinterzoustand erreechen.
Typesch Uwendung: Ursprénglech als Kugelsécherweste fir US-Helikoptercrewmemberen am Vietnamkrich benotzt, gouf de Panzermaart duerch waarmgepressten Borkarbid ersat; De Moment gëtt et haaptsächlech a Szenarie mat héijer Wäertzousetzung benotzt, wéi zum Beispill a Beräicher mat extrem héijen Ufuerderungen un d'Zesummesetzungskontroll, d'Reinheet an d'Verdichtung, souwéi a Beräicher vun der verschleißbeständegkeet an der Nuklearindustrie.
4. Rekristalliséiert SiC-Keramik (R-SiC)
Kärvirdeel: Kee Besoin fir Sinterhëllefsmëttel bäizefügen, et ass eng üblech Method fir ultra-héichreine a grouss SiC-Komponenten ze preparéieren. De Prozess besteet doran, grob a fein SiC-Pulver a Proportioun ze vermëschen an ze formen, an an enger inerter Atmosphär bei 2200~2450 ℃ ze sinteren. Fein Partikelen verdampfen a kondenséieren beim Kontakt tëscht de grousse Partikelen, fir Keramik ze bilden, mat enger Häert, déi nëmmen no Diamanten déi zweetgréisst ass. SiC behält eng héich Héichtemperaturfestigkeit, Korrosiounsbeständegkeet, Oxidatiounsbeständegkeet a Wärmeschockbeständegkeet.
Typesch Uwendungen: Héichtemperaturuewenmiwwelen, Wärmetauscher, Verbrennungsdüsen; Am Raumfaart- a Militärberäich gëtt et benotzt fir Raumfaartstrukturkomponenten wéi Motoren, Heckflossen a Rumpf ze produzéieren, wat d'Leeschtung an d'Liewensdauer vun der Ausrüstung verbessere kann.
5. Silizium-infiltréiert SiC-Keramik (SiSiC)
Kärvirdeeler: Am beschten gëeegent fir d'Industrieproduktioun, mat kuerzer Sinterzäit, niddreger Temperatur, voll dicht an net deforméiert, besteet aus SiC-Matrix an enger infiltréierter Si-Phase, opgedeelt an zwee Prozesser: Flëssegkeetsinfiltratioun a Gasinfiltratioun. Déi lescht huet méi héich Käschten, awer eng besser Dicht an Uniformitéit vu fräiem Silizium.
Typesch Uwendungen: geréng Porositéit, gutt Loftdichtheet a gerénge Widderstand droen zur Eliminatioun vun statescher Elektrizitéit bäi, si gëeegent fir d'Produktioun vu groussen, komplexen oder huelen Deeler, gi wäit verbreet an Hallefleederveraarbechtungsausrüstung benotzt; Wéinst sengem héije Elastizitéitsmodul, sengem liichte Gewiicht, senger héijer Stäerkt an exzellenter Loftdichtheet ass et dat bevorzugt Héichleistungsmaterial am Raumfaartberäich, dat Belaaschtungen a Weltraumëmfeld standhält a Genauegkeet a Sécherheet vun der Ausrüstung garantéiert.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 02.09.2025