Ċeramika tal-karbur tas-silikon (SiC)saru l-materjal ewlieni fil-qasam taċ-ċeramika strutturali f'temperatura għolja minħabba l-koeffiċjent baxx ta' espansjoni termali tagħhom, il-konduttività termali għolja, l-ebusija għolja, u l-istabbiltà termali u kimika eċċellenti tagħhom. Jintużaw ħafna f'oqsma ewlenin bħall-ajruspazju, l-enerġija nukleari, il-militar, u s-semikondutturi.
Madankollu, ir-rabtiet kovalenti estremament qawwija u l-koeffiċjent baxx ta' diffużjoni tas-SiC jagħmlu d-densifikazzjoni tiegħu diffiċli. Għal dan il-għan, l-industrija żviluppat diversi teknoloġiji ta' sinterizzazzjoni, u ċ-ċeramika tas-SiC ippreparata b'teknoloġiji differenti għandha differenzi sinifikanti fil-mikrostruttura, il-proprjetajiet, u x-xenarji ta' applikazzjoni. Hawnhekk hawn analiżi tal-karatteristiċi ewlenin ta' ħames ċeramika ewlenin tal-karbur tas-silikon.
1. Ċeramika SiC sinterizzata mhux bil-pressjoni (S-SiC)
Vantaġġi ewlenin: Adattat għal proċessi multipli ta' molding, bi prezz baxx, mhux limitat mill-forma u d-daqs, huwa l-aktar metodu faċli ta' sinterizzazzjoni biex tinkiseb produzzjoni tal-massa. Billi żżid boron u karbonju ma' β-SiC li fih ammonti żgħar ta' ossiġnu u s-sinterizzazzjoni tiegħu taħt atmosfera inerti f'madwar 2000 ℃, jista' jinkiseb korp sinterizzat b'densità teoretika ta' 98%. Hemm żewġ proċessi: fażi solida u fażi likwida. Tal-ewwel għandha densità u purità ogħla, kif ukoll konduttività termali għolja u saħħa f'temperatura għolja.
Applikazzjonijiet tipiċi: Produzzjoni tal-massa ta' ċrieki tas-siġillar u berings li jiżżerżqu reżistenti għall-użu u l-korrużjoni; Minħabba l-ebusija għolja tagħha, il-gravità speċifika baxxa, u l-prestazzjoni ballistika tajba, tintuża ħafna bħala armatura kontra l-balal għal vetturi u vapuri, kif ukoll għall-protezzjoni ta' kaxxiforti ċivili u vetturi tat-trasport tal-flus kontanti. Ir-reżistenza tagħha għal diversi daqqiet hija superjuri għaċ-ċeramika SiC ordinarja, u l-punt tal-ksur tal-armatura protettiva ħafifa ċilindrika jista' jilħaq aktar minn 65 tunnellata.
2. Ċeramika SiC sinterizzata bir-reazzjoni (RB SiC)
Vantaġġi ewlenin: Prestazzjoni mekkanika eċċellenti, saħħa għolja, reżistenza għall-korrużjoni, u reżistenza għall-ossidazzjoni; Temperatura u spiża baxxa ta' sinterizzazzjoni, kapaċi li tifforma kważi daqs nett. Il-proċess jinvolvi t-taħlit ta' sors ta' karbonju ma' trab tas-SiC biex tipproduċi billetta. F'temperaturi għoljin, is-silikon imdewweb jinfiltra l-billetta u jirreaġixxi mal-karbonju biex jifforma β-SiC, li jingħaqad mal-α-SiC oriġinali u jimla l-pori. Il-bidla fid-daqs waqt is-sinterizzazzjoni hija żgħira, u dan jagħmilha adattata għall-produzzjoni industrijali ta' prodotti b'forom kumplessi.
Applikazzjonijiet tipiċi: Tagħmir tal-forn b'temperatura għolja, tubi radjanti, skambjaturi tas-sħana, żennuni tad-desulfurizzazzjoni; Minħabba l-koeffiċjent baxx ta' espansjoni termali tiegħu, il-modulu elastiku għoli, u l-karatteristiċi ta' formazzjoni kważi netta, sar materjal ideali għar-rifletturi tal-ispazju; Jista' wkoll jissostitwixxi l-ħġieġ tal-kwarz bħala apparat ta' appoġġ għal tubi elettroniċi u tagħmir tal-manifattura taċ-ċipep tas-semikondutturi.
3. Ċeramika SiC sinterizzata ppressata bis-sħana (HP SiC)
Vantaġġ ewlieni: Sinterizzazzjoni sinkronika taħt temperatura għolja u pressjoni għolja, it-trab ikun fi stat termoplastiku, li jwassal għall-proċess ta' trasferiment tal-massa. Jista' jipproduċi prodotti b'qamħ fin, densità għolja, u proprjetajiet mekkaniċi tajbin f'temperaturi aktar baxxi u fi żmien iqsar, u jista' jikseb densità sħiħa u stat ta' sinterizzazzjoni kważi pur.
Applikazzjoni tipika: Oriġinarjament użata bħala ġlekk kontra l-balal għall-membri tal-ekwipaġġ tal-ħelikopters tal-Istati Uniti matul il-Gwerra tal-Vjetnam, is-suq tal-armatura ġie sostitwit minn karbur tal-boron ippressat bis-sħana; Fil-preżent, tintuża l-aktar f'xenarji ta' valur miżjud għoli, bħal oqsma b'rekwiżiti estremament għoljin għall-kontroll tal-kompożizzjoni, purità, u densifikazzjoni, kif ukoll oqsma reżistenti għall-ilbies u l-industrija nukleari.
4. Ċeramika SiC rikristallizzata (R-SiC)
Vantaġġ ewlieni: M'hemmx bżonn li jiżdiedu għajnuniet għas-sinterizzazzjoni, huwa metodu komuni għall-preparazzjoni ta' apparati SiC ta' purità ultra-għolja u kbar. Il-proċess jinvolvi t-taħlit ta' trab SiC oħxon u fin fi proporzjon u l-iffurmar tagħhom, is-sinterizzazzjoni tagħhom f'atmosfera inerta f'2200~2450 ℃. Il-partiċelli fini jevaporaw u jikkondensaw fil-kuntatt bejn il-partiċelli oħxon biex jiffurmaw ċeramika, b'ebusija sekonda biss għad-djamant. Is-SiC iżomm saħħa għolja f'temperatura għolja, reżistenza għall-korrużjoni, reżistenza għall-ossidazzjoni, u reżistenza għax-xokk termali.
Applikazzjonijiet tipiċi: Għamara tal-forn b'temperatura għolja, skambjaturi tas-sħana, żennuni tal-kombustjoni; Fl-oqsma aerospazjali u militari, jintuża għall-manifattura ta' komponenti strutturali ta' vetturi spazjali bħal magni, xewk tad-denb, u fuselage, li jistgħu jtejbu l-prestazzjoni tat-tagħmir u l-ħajja tas-servizz.
5. Ċeramika SiC infiltrata bis-silikon (SiSiC)
Vantaġġi ewlenin: L-aktar adattat għall-produzzjoni industrijali, b'ħin qasir ta' sinterizzazzjoni, temperatura baxxa, kompletament dens u mhux deformat, magħmul minn matriċi SiC u fażi Si infiltrata, maqsum f'żewġ proċessi: infiltrazzjoni likwida u infiltrazzjoni tal-gass. Tal-aħħar għandha spiża ogħla iżda densità u uniformità aħjar tas-silikon ħieles.
Applikazzjonijiet tipiċi: porożità baxxa, siġillar tajjeb għall-arja, u reżistenza baxxa huma favorevoli għall-eliminazzjoni tal-elettriku statiku, adattat għall-produzzjoni ta' partijiet kbar, kumplessi jew vojta minn ġewwa, użat ħafna f'tagħmir tal-ipproċessar tas-semikondutturi; Minħabba l-modulu elastiku għoli tiegħu, ħfief, saħħa għolja, u siġillar eċċellenti għall-arja, huwa l-materjal ta' prestazzjoni għolja preferut fil-qasam aerospazjali, li jista' jiflaħ tagħbijiet f'ambjenti spazjali u jiżgura l-eżattezza u s-sigurtà tat-tagħmir.
Ħin tal-posta: 02 ta' Settembru 2025