Ведущие керамические материалы из карбида кремния (SiC) отличаются высокой твердостью, термостойкостью и химической инертностью. Они широко используются в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную, электронную и энергетическую. В этой статье мы рассмотрим различные типы керамики из карбида кремния, их свойства, применение и ключевых производителей.
Карбид кремния (SiC) – это синтетический керамический материал, состоящий из кремния и углерода. Он известен своей исключительной твердостью (почти как алмаз), высокой термостойкостью (выдерживает температуры до 1600 °C и выше в зависимости от атмосферы) и хорошей химической стойкостью. SiC также обладает полупроводниковыми свойствами, что делает его полезным в электронике.
Существует несколько типов керамики из карбида кремния, каждый из которых обладает уникальными свойствами и подходит для различных применений:
Спеченный карбид кремния (SSiC) производится путем спекания порошка SiC с добавками (обычно бор и углерод) при высоких температурах. Этот процесс позволяет получить плотный и прочный материал с высокой термостойкостью и химической стойкостью.
Реакционно-связанный карбид кремния (RBSiC), также известный как кремний-пропитанный карбид кремния (SiSiC), изготавливается путем пропитки пористой заготовки из SiC расплавленным кремнием. Кремний реагирует с остаточным углеродом в заготовке, образуя дополнительный SiC, который связывает частицы вместе. RBSiC обладает хорошей термостойкостью и износостойкостью, но его механическая прочность ниже, чем у SSiC.
Жидкофазный спеченный карбид кремния (LPSiC) использует добавки, которые образуют жидкую фазу во время спекания, что способствует уплотнению и росту зерен. Это позволяет получить более плотный и прочный материал по сравнению с обычным SSiC.
Керамика из карбида кремния обладает следующими ключевыми свойствами:
Благодаря своим уникальным свойствам, ведущие керамические материалы из карбида кремния широко используются в различных отраслях промышленности:
SiC используется для изготовления деталей газовых турбин, тормозных дисков и других компонентов, работающих при высоких температурах и нагрузках.
SiC используется для изготовления тормозных дисков, деталей двигателей и других компонентов, требующих высокой износостойкости и термостойкости.
SiC используется для изготовления полупроводниковых приборов, работающих при высоких температурах и напряжениях, таких как диоды Шоттки, MOSFET и IGBT.
SiC используется для изготовления теплообменников, футеровки печей и других компонентов, работающих в агрессивных средах.
SiC также используется для изготовления абразивных материалов, режущих инструментов, подшипников, уплотнений и других деталей, требующих высокой твердости и износостойкости.
Свойство | SSiC | RBSiC (SiSiC) | LPSiC |
---|---|---|---|
Плотность (г/см3) | 3.20 - 3.25 | 3.0 - 3.1 | 3.21 - 3.28 |
Предел прочности на изгиб (МПа) | |||
Модуль упругости (ГПа) | |||
Максимальная температура использования (°C) |
Данные могут варьироваться в зависимости от производителя и конкретной марки материала.
Некоторые из ведущих мировых производителей ведущие керамические материалы из карбида кремния:
Ведущие керамические материалы из карбида кремния - это универсальные материалы с уникальными свойствами, которые делают их незаменимыми во многих отраслях промышленности. Понимание различных типов SiC, их свойств и применений поможет вам выбрать наиболее подходящий материал для ваших конкретных нужд.