Во континуираниот развој на модерната индустрија и технологија, перформансите на материјалите играат клучна улога. Особено кога се соочуваме со предизвиците на средини со висока температура, стабилноста на работата на материјалот директно влијае на перформансите и животниот век на поврзаната опрема и производи.Производи од силициум карбид, со нивната одлична отпорност на високи температури, постепено стануваат идеален избор за многу полиња на примена на високи температури.
Силициум карбидот, од гледна точка на хемиската структура, е соединение составено од два елементи: силициум (Si) и јаглерод (C). Оваа единствена атомска комбинација му дава на силициум карбидот уникатни физички и хемиски својства. Неговата кристална структура е многу стабилна, а атомите се тесно поврзани преку ковалентни врски, што му дава на силициум карбидот силна внатрешна сила на сврзување, што е основа на неговата отпорност на високи температури.
Кога ќе го насочиме вниманието кон практичните примени, предноста на отпорноста на високи температури на производите од силициум карбид е целосно демонстрирана. Во областа на индустриските печки со високи температури, традиционалните материјали за обложување се склони кон омекнување, деформација, па дури и оштетување при продолжено изложување на високи температури, што не само што влијае на нормалното работење на печката, туку бара и честа замена, зголемувајќи ги трошоците и тешкотиите во одржувањето. Материјалот за обложување направен од силициум карбид е како да се стави цврсто „заштитно одело“ на печката. На температури високи до 1350 ℃, тој сè уште може да одржува стабилни физички и хемиски својства и нема лесно да омекне или распадне. Ова не само што значително го продолжува работниот век на облогата на печката и ја намалува фреквенцијата на одржување, туку и обезбедува ефикасно и стабилно работење на индустриските печки во средини со високи температури, обезбедувајќи сигурни гаранции за процесот на производство.
На пример, во воздухопловната област, кога летаат со голема брзина, авионите генерираат голема количина на топлина преку интензивно триење со воздухот, што предизвикува нагло зголемување на температурата на површината. Ова бара материјалите што се користат во авионите да имаат добра отпорност на високи температури, во спротивно ќе се соочат со сериозни безбедносни ризици. Композитните материјали базирани на силициум карбид станаа важни материјали за производство на клучни делови како што се компоненти на авионски мотори и системи за термичка заштита на авиони поради нивната одлична отпорност на високи температури. Тие можат да одржуваат добри механички перформанси во услови на екстремни високи температури, да обезбедат структурен интегритет на компонентите, да им помогнат на авионите да ги надминат ограничувањата на брзината и температурата и да постигнат поефикасен и побезбеден лет.
Од микроскопска перспектива, тајната на отпорноста на силициум карбид на високи температури лежи во неговата кристална структура и карактеристиките на хемиските врски. Како што споменавме претходно, енергијата на ковалентната врска помеѓу атомите на силициум карбид е многу висока, што им отежнува на атомите лесно да се одвојат од нивните позиции на решетката на високи температури, со што се одржува структурната стабилност на материјалот. Покрај тоа, коефициентот на термичка експанзија на силициум карбид е релативно низок, а неговата промена на волуменот е релативно мала кога температурата драматично се менува, ефикасно избегнувајќи го проблемот со кршење на материјалот предизвикано од концентрација на стрес поради термичка експанзија и контракција.
Со континуираниот напредок на технологијата, перформансите на силициум карбидните производи исто така постојано се подобруваат. Истражувачите го подобрија процесот на подготовка, ги оптимизираа формулациите на материјалите и други средства за зголемување на отпорноста на високи температури на силициум карбидните производи, а воедно ги проширија и нивните можности за примена во повеќе области. Во иднина, веруваме дека силициум карбидните производи ќе блеснат и ќе генерираат топлина во повеќе индустрии како што се новата енергија, електрониката и металургијата со нивната одлична отпорност на високи температури, придонесувајќи за развој на различни индустрии.
Време на објавување: 11 јули 2025 година