В материаловедении керамика на основе карбида кремния постепенно стала «ходовым товаром» во многих отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Сегодня мы окунёмся в миркерамика из карбида кремнияи посмотреть, в чем его преимущество.
Авиакосмическая промышленность: стремление к легкости и высокой производительности
Аэрокосмическая промышленность предъявляет чрезвычайно высокие требования к материалам, которые должны быть не только достаточно легкими, чтобы снизить вес самолета, но и обладать превосходной прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Низкая плотность и высокие удельные прочностные характеристики керамики из карбида кремния делают ее идеальным материалом для изготовления деталей авиационных двигателей и конструктивных деталей самолетов. Представьте себе, что в условиях высоких температур и давления авиационного двигателя лопатки турбин и детали камеры сгорания, изготовленные из керамики из карбида кремния, могут не только выдерживать экстремальные температуры, но и помогают двигателю повысить эффективность и снизить энергопотребление при меньшем весе. Разве это не удивительно? Более того, ее превосходная термическая стабильность может гарантировать, что компоненты не будут деформироваться или повреждены из-за перепадов температур, когда самолет вырабатывает большое количество тепла во время высокоскоростного полета, обеспечивая защиту для безопасности полета.
Производство полупроводников: ключевая поддержка прецизионных процессов
Производство полупроводников – это область, требующая практически строгих требований к точности и эксплуатационным характеристикам материалов. Керамика на основе карбида кремния играет незаменимую роль в полупроводниковых приборах благодаря своей высокой твёрдости, низкому коэффициенту теплового расширения и превосходной химической стабильности. В таких ключевых процессах, как фотолитография и травление, держатели пластин и прецизионные оснастки из керамики на основе карбида кремния обеспечивают высокоточное позиционирование кремниевых пластин в процессе обработки, гарантируя точность изготовления кристаллов. Кроме того, её коррозионная стойкость к различным химическим реагентам и плазме значительно продлевает срок службы оборудования, снижает производственные затраты и способствует непрерывному развитию полупроводниковой технологии в сторону уменьшения размеров и повышения производительности.
Энергетический сектор: решение проблем высоких температур и коррозии
В энергетической отрасли, будь то традиционная тепловая энергетика, химическая промышленность или развивающаяся ядерная и солнечная энергетика, все они сталкиваются со сложными условиями работы, такими как высокие температуры и коррозия. В котлах для производства тепловой энергии сопла горелок и компоненты теплообменников, изготовленные из керамики на основе карбида кремния, могут противостоять эрозии под воздействием высокотемпературного пламени и агрессивных газов, повышая эксплуатационную эффективность и надежность оборудования; В области ядерной энергетики керамика на основе карбида кремния используется в оболочках твэлов, конструкционных материалах и т. д. ядерных реакторов благодаря своей превосходной высокотемпературной стойкости и радиационной стойкости, обеспечивая безопасное и стабильное протекание ядерных реакций; В солнечной фотоэлектрической промышленности керамика на основе карбида кремния может использоваться для изготовления несущих устройств в высокотемпературных печах, стабильно поддерживая обработку материалов, таких как кремниевые пластины, в высокотемпературных средах и помогая повысить эффективность преобразования солнечной энергии.
Механическая обработка: гарантия износостойкости и высокой точности
В области механической обработки высокая твёрдость и износостойкость карбидкремниевой керамики делают её высококачественным материалом для изготовления режущих инструментов, шлифовальных инструментов, подшипников и других компонентов. При использовании карбидкремниевой керамики для резки металлических материалов режущие инструменты легко выдерживают высокие нагрузки резания, сохраняют остроту лезвия, значительно повышают эффективность и точность обработки, снижают износ инструмента и частоту его замены. Подшипники из карбидкремниевой керамики благодаря низкому коэффициенту трения и высокой жёсткости обеспечивают стабильную работу, снижают энергопотребление и продлевают срок службы высокоскоростного вращающегося механического оборудования, что обеспечивает мощную поддержку эффективному развитию машиностроительной отрасли.
Керамика на основе карбида кремния, благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам, нашла свое применение во многих отраслях промышленности, а с непрерывным прогрессом технологий перспективы ее применения будут еще шире, привнося новый импульс в развитие различных отраслей промышленности.
Время публикации: 22 сентября 2025 г.