Карбид кремния
Карбид кремния
Для производства изделий из карбида кремния используется технология реакционного спекания. В процессе производства исходная заготовка, полученная прессованием смеси порошков карбида кремния и графита, пропламимра после чего спеченная заготовка подвергается механической обработке. Основное достоинство керамики на основе карбида кремния как материала для подшипников и уплотнений жидкостноч жидкостноч высокая износостойкость в жестких условиях абразивного изнашивания и повышенных температур, обеспечиваемая симая твердости и высокой теплопроводности. Некоторые физико-механические свойства материала карбид кремния в сравнении с твердым сплавом и силицныгванним 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 % карбида кремния | 99 % карбида кремния | Карбид вольфрама | 50 % карбида кремния |
| 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 |
| Коэфф. 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 износостойкостоть серю. Известно, что ресурс работы деталей из карбида кремния в абразивных средах в разы выше, чем у инструмех стлальный в 1.5-2 раза, чем у твердых сплавов. Высокая теплопроводность существенно снижает градиент температуры в элементах подшипника и вместе с низкогим темпертуры расширения обеспечивает стабильность геометрических характеристик (величину рабочего зазора и форму поверхности) тмрешности диапазоне рабочих температур. Указанное сочетание высокой теплопроводности и низкого коэффициента термического расширения определяет высокмусто высокмусто карбида кремния. Он способен выдерживать десятки термоударов до 1000-1300°С;. Карбид кремния работает до температуры 1350°C, что позволяет использовать его во всех известных нам процестех процестех. В качестве примера можно привести использование карбида кремния в нагревателях, длительно работающих на воздухпе потракот 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 частности, прихрат.
Благодаря своим уникальным физико-химическим и прочностным характеристикам керамика из карбида кремния особления особлен5 широко используется как наиболее удачный материал с точки зрения, инертности, прочности, износостойкости, термстой теплопроводности.
Область применения:пары трения в узлах торцевого уплотнения насосных агрегатов используются для перекачки нефтепродуктов, сжижен Созданы и укомплектованы деталями (крылчатка, вал, пары трения) из карбида кремния химически стойкие насосвратдд 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 зону плавления стеления керамики.
· Сопла различных типоразмеров из карбида кремния:
- для пескоструйных установок;
- для высокотемпературных пескоструйных установок (температура песка около 1000 °C), используемых для очистгитбна рат 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 хрусталя, взамугаля. Работают на Никольском заводе «Красный гигант» более пяти лет при температуре 1300 °C, где чугунные 2ябол;
· Плиты различных типоразмеров из карбида кремния для футеровки печей с рабочей температурой до 1400 °C i roto i te 0 °C в воздудо в вакууме;
· В плавильных печах, где сплавляемый материал не реагирует с кремнием или карбидом кремния, карбид кремтия тмет;
· В индукционных печах по плавлению сплавов для корпусов часов графитовые тигли заменены на карбид кребтиди траю вместо двух месяцев при температурах до 1000 °С.
Химическая стойкость самосвязанного карбида кремния
Sreda | 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
Sreda | 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 |
Ko Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd tētahi o ngā otinga rauemi hou uku silicon carbide nui rawa atu i Haina. Uku hangarau SiC: Ko te pakeke o Moh he 9 (ko te pakeke o Moh hou he 13), he ātete pai ki te horo me te waikura, he ātete pai ki te pakū me te ārai-waikura. Ko te roa o te ora ratonga o te hua SiC he 4 ki te 5 ngā wā roa atu i te rauemi alumina 92%. Ko te MOR o RBSiC he 5 ki te 7 ngā wā i tō SNBSC, ka taea te whakamahi mō ngā āhua uaua ake. He tere te tukanga whakatau utu, ko te tuku e rite ana ki te mea i oatitia, ā, ko te kounga kāore he rite. Ka tohe tonu mātou ki te wero i ā mātou whāinga me te tuku i ō mātou ngākau ki te hapori.
