Силициум карбидна (SiC) керамикастанаа основен материјал во областа на високотемпературната структурна керамика поради нивниот низок коефициент на термичка експанзија, високата топлинска спроводливост, високата тврдост и одличната термичка и хемиска стабилност. Тие се широко користени во клучни области како што се воздухопловството, нуклеарната енергија, војската и полупроводниците.
Сепак, екстремно силните ковалентни врски и нискиот коефициент на дифузија на SiC го отежнуваат неговото згуснување. За таа цел, индустријата разви различни технологии за синтерување, а SiC керамиката подготвена со различни технологии има значителни разлики во микроструктурата, својствата и сценаријата на примена. Еве анализа на основните карактеристики на пет мејнстрим силициум карбидни керамики.
1. SiC керамика без синтерување под притисок (S-SiC)
Основни предности: Погоден за повеќекратни процеси на лиење, ниска цена, неограничен по облик и големина, тоа е најлесниот метод на синтерување за постигнување масовно производство. Со додавање на бор и јаглерод во β-SiC што содржи траги од кислород и синтерување под инертна атмосфера на околу 2000 ℃, може да се добие синтерувано тело со теоретска густина од 98%. Постојат два процеса: цврста фаза и течна фаза. Првиот има поголема густина и чистота, како и висока топлинска спроводливост и отпорност на високи температури.
Типични примени: Масовно производство на заптивни прстени и лизгачки лежишта отпорни на абење и корозија; Поради својата висока тврдост, ниска специфична тежина и добри балистички перформанси, широко се користи како непробојна оклоп за возила и бродови, како и за заштита на цивилни сефови и возила за транспорт на готовина. Неговата отпорност на повеќекратни удари е супериорна во однос на обичната SiC керамика, а точката на кршење на цилиндричниот лесен заштитен оклоп може да достигне над 65 тони.
2. Реакционо синтерувана SiC керамика (RBSiC)
Основни предности: Одлични механички перформанси, висока цврстина, отпорност на корозија и отпорност на оксидација; Ниска температура и цена на синтерување, способно за формирање со приближна нето големина. Процесот вклучува мешање на извор на јаглерод со SiC прав за да се произведе парче. На високи температури, стопениот силициум се инфилтрира во парчето и реагира со јаглерод за да формира β-SiC, кој се комбинира со оригиналниот α-SiC и ги исполнува порите. Промената на големината за време на синтерувањето е мала, што го прави погоден за индустриско производство на сложени обликувани производи.
Типични примени: Опрема за печки на висока температура, зрачни цевки, разменувачи на топлина, млазници за десулфуризација; Поради нискиот коефициент на термичка експанзија, високиот модул на еластичност и карактеристиките на формирање во близина на мрежата, стана идеален материјал за вселенски рефлектори; Исто така, може да го замени кварцното стакло како потпорна фолија за електронски цевки и опрема за производство на полупроводнички чипови.
3. Топло пресувана синтерувана SiC керамика (HP SiC)
Основна предност: Синхроно синтерување под висока температура и висок притисок, правот е во термопластична состојба, што е погодно за процесот на пренос на маса. Може да произведе производи со фини зрна, висока густина и добри механички својства на пониски температури и за пократко време, и може да постигне целосна густина и состојба на синтерување близу до чисто ниво.
Типична примена: Првично користени како панцири за членовите на екипажот на американските хеликоптери за време на Виетнамската војна, пазарот на оклопи беше заменет со топло пресуван бор карбид; Во моментов, најчесто се користи во сценарија со висока додадена вредност, како што се полиња со екстремно високи барања за контрола на составот, чистота и згуснување, како и полиња отпорни на абење и нуклеарна индустрија.
4. Рекристализирана SiC керамика (R-SiC)
Основна предност: Нема потреба од додавање на помагала за синтерување, тоа е вообичаен метод за подготовка на уреди со ултра висока чистота и големи SiC уреди. Процесот вклучува мешање на груби и фини SiC прашоци во пропорции и нивно формирање, синтерување во инертна атмосфера на 2200~2450 ℃. Фините честички испаруваат и кондензираат при контакт помеѓу грубите честички за да формираат керамика, со тврдост втора по големина веднаш по дијамантот. SiC задржува висока цврстина на високи температури, отпорност на корозија, отпорност на оксидација и отпорност на термички шок.
Типични примени: Мебел за печки со висока температура, разменувачи на топлина, млазници за согорување; Во воздухопловната и воената област, се користи за производство на структурни компоненти на вселенски летала, како што се мотори, опашки перки и труп на авиони, што може да ги подобри перформансите на опремата и работниот век.
5. Силиконски инфилтрирана SiC керамика (SiSiC)
Основни предности: Најпогоден за индустриско производство, со кратко време на синтерување, ниска температура, целосно густ и недеформиран, составен од SiC матрица и инфилтрирана Si фаза, поделен на два процеса: инфилтрација на течност и инфилтрација на гас. Вториот има повисока цена, но подобра густина и униформност на слободниот силициум.
Типични примени: ниска порозност, добра херметичка непропустливост и низок отпор се погодни за елиминирање на статички електрицитет, погодни за производство на големи, сложени или шупливи делови, широко користени во опрема за обработка на полупроводници; Поради својот висок модул на еластичност, малата тежина, високата цврстина и одличната херметичка непропустливост, тој е претпочитан високо-перформансен материјал во воздухопловната област, кој може да издржи оптоварувања во вселенски средини и да обезбеди точност и безбедност на опремата.
Време на објавување: 02.09.2025