Apabila melibatkan "seramik", ramai orang terfikir dahulu tentang pinggan mangkuk rumah, pasu hiasan - rapuh dan halus, seolah-olah tidak berkaitan dengan "industri" atau "tegar". Tetapi terdapat sejenis seramik yang memecahkan kesan yang wujud ini. Kekerasannya adalah kedua selepas berlian, dan ia boleh menahan suhu tinggi, tahan kakisan, dan juga berpenebat dan konduktif, menjadi "serbaguna" dalam bidang perindustrian. Ia adalahseramik silikon karbida.
Daripada peralatan tahan haus di lombong kepada modul kuasa dalam kenderaan tenaga baharu, daripada komponen tahan suhu tinggi dalam aeroangkasa kepada pengedap mekanikal harian, seramik silikon karbida secara senyap-senyap menyokong operasi cekap banyak industri dengan sifat uniknya. Hari ini, mari kita bincangkan tentang apa yang menjadikan seramik "luar biasa" ini menonjol.
1, Sukar hingga ke tahap yang ekstrem: "pembawa" dalam bidang rintangan haus
Kelebihan seramik silikon karbida yang paling terkenal ialah kekerasan dan rintangan haus yang ultra tinggi. Kekerasan Mohsnya adalah kedua selepas berlian yang paling keras dalam alam semula jadi, jauh lebih keras daripada keluli biasa, keluli tahan karat dan juga seramik alumina.
Ciri 'tegar' ini menjadikannya bersinar dalam senario di mana ia perlu menahan haus dan lusuh. Contohnya, dalam industri perlombongan dan metalurgi, peralatan untuk mengangkut buburan dan buburan sanga (seperti pendesak pam buburan dan pelapik saluran paip) sering dihanyutkan oleh zarah mineral keras untuk masa yang lama, dan logam biasa akan cepat terhakis dan membocorkan air. Komponen yang diperbuat daripada seramik silikon karbida boleh menahan "lelasan" ini dengan mudah dan mempunyai hayat perkhidmatan beberapa kali ganda atau lebih daripada sepuluh kali ganda daripada komponen logam, sekali gus mengurangkan kekerapan dan kos penggantian peralatan dengan ketara.
Bukan sahaja dalam persekitaran perindustrian, kita juga dapat melihat kehadirannya dalam kehidupan seharian – seperti pasangan geseran silikon karbida dalam pengedap mekanikal. Dengan rintangan haus yang sangat baik, ia memastikan peralatan tidak bocor dan mempunyai kerugian yang rendah semasa putaran berkelajuan tinggi, membolehkan operasi peralatan yang stabil seperti pam air dan pemampat.
2, "Rintangan" Unggul: Penebat untuk Suhu Tinggi dan Kakisan
Selain kekerasan, seramik silikon karbida juga mempunyai rintangan suhu tinggi dan rintangan kakisan yang sangat baik, yang membolehkannya "melekat pada tiangnya" dalam banyak "persekitaran yang keras".
Dari segi rintangan suhu tinggi, walaupun selepas operasi jangka panjang pada 1350 ℃, tidak akan ada pelembutan atau ubah bentuk. Ciri ini menjadikannya "kesayangan" dalam industri aeroangkasa dan ketenteraan, seperti digunakan sebagai muncung untuk enjin roket, lapisan untuk relau suhu tinggi, dan sebagainya. Ia boleh bersentuhan langsung dengan api suhu tinggi atau logam cair untuk mengekalkan kestabilan. Dalam proses pengeluaran suhu tinggi seperti tanur perindustrian dan tuangan berterusan metalurgi, komponen seramik silikon karbida juga boleh menggantikan logam yang mudah rosak akibat suhu tinggi, memanjangkan hayat peralatan.
Dari segi rintangan kakisan, seramik silikon karbida mempunyai kestabilan kimia yang sangat kuat. Sama ada ia asid, alkali atau pelbagai gas dan cecair menghakis, ia sukar untuk "menghakis". Oleh itu, dalam industri kimia, ia sering digunakan untuk membuat lapisan bekas tindak balas, saluran paip dan injap untuk mengangkut media menghakis; Dalam bidang perlindungan alam sekitar, kehadirannya juga boleh dilihat dalam peralatan untuk merawat air sisa asid-bes berkepekatan tinggi, memastikan peralatan tidak berkarat dan beroperasi dengan stabil.
3. "Kebolehan" Serbaguna: "Master Fungsian" yang boleh menjadi tegar dan fleksibel
Jika anda beranggapan bahawa seramik silikon karbida hanya "keras" dan "tahan lama", maka anda terlalu memandang rendah terhadapnya. Mengikut teknik pemprosesan yang berbeza, ia juga boleh mempunyai pelbagai fungsi seperti kekonduksian, penebat dan kekonduksian terma, menjadikannya bahan berfungsi dengan pelbagai kegunaan.
-Sifat kekonduksian dan semikonduktor: Dengan mendop dengan unsur lain, seramik silikon karbida boleh berubah daripada penebat kepada konduktor, malah menjadi bahan semikonduktor. Ini membolehkannya mempamerkan kemahirannya dalam bidang kuasa elektronik, seperti membuat modul kuasa untuk kenderaan tenaga baharu dan komponen teras untuk penukar daya tarikan dalam kereta api berkelajuan tinggi. Berbanding dengan bahan silikon tradisional, semikonduktor silikon karbida mempunyai kecekapan kekonduksian yang lebih tinggi dan penggunaan tenaga yang lebih rendah, yang boleh menjadikan kenderaan tenaga baharu dicas lebih pantas dan mempunyai jarak yang lebih jauh, dan juga menjadikan peralatan kuasa lebih kecil dan lebih cekap.
-Kekonduksian terma yang sangat baik: Kekonduksian terma seramik silikon karbida jauh melebihi seramik biasa, malah hampir sama dengan logam tertentu. Ciri ini menjadikannya bahan pelesapan haba yang ideal, contohnya, dalam substrat pelesapan haba lampu LED dan cip elektronik, ia boleh mengalirkan haba keluar dengan cepat, mencegah peralatan daripada rosak akibat terlalu panas, dan meningkatkan hayat perkhidmatan dan kestabilan.
4, Akhir sekali: Seramik silikon karbida, 'daya penggerak halimunan' penaiktarafan perindustrian
Daripada "keras dan tahan haus" kepada "rintangan kakisan suhu tinggi", dan kemudian kepada "pelbagai fungsi", seramik silikon karbida telah memecahkan pemahaman orang ramai tentang seramik tradisional dengan beberapa ciri yang sangat baik, menjadi bahan utama yang menyokong pembangunan pembuatan mewah, tenaga baharu, pemuliharaan tenaga dan perlindungan alam sekitar. Ia tidak sebiasa logam atau seringan plastik, tetapi dalam senario perindustrian yang memerlukan "mengatasi kesukaran", ia sentiasa bergantung pada ciri-ciri "maha kuasa" untuk menjadi daya teras dalam menyelesaikan masalah.
Dengan kemajuan teknologi yang berterusan, kos pengeluaran seramik silikon karbida secara beransur-ansur berkurangan, dan senario aplikasi juga sentiasa berkembang. Pada masa hadapan, kedua-dua peralatan tenaga baharu yang lebih cekap dan jentera perindustrian yang lebih tahan lama mungkin menjadi lebih berkuasa disebabkan oleh penambahan seramik silikon karbida. "Bahan maha kuasa" seperti ini yang tersembunyi dalam industri secara senyap-senyap mengubah pengeluaran dan kehidupan kita.
Masa siaran: 20-Sep-2025