Čo je to keramika kremíka?

Keramika karbidu kremíka, bežne známa akoKeramika SIC, sú všestranný materiál s jedinečnými vlastnosťami a širokou škálou aplikácií v rôznych odvetviach.

Materiálne zloženie SIC keramiky

Keramika karbidu kremíka sa skladá hlavne z prášku SIC, ktorý má dve hlavné kryštalické štruktúry: kubický (p-siC) a hexagonálny (a-siC). Tieto prášky sa zmiešajú s vhodným keramickým spojivom a potom sa formujú a spekajú, aby sa vytvoril konečný keramický materiál. SIC, tiež známy ako karbid kremíka, je zlúčenina so silnými kovalentnými väzbami, vďaka čomu je mimoriadne tvrdá a odolná.

Medzi hlavné vlastnosti keramiky SIC patrí:

‌● Vysoký bod topenia‌: Silikónový karbid má extrémne vysoký bod topenia a vydrží prostredie s vysokou teplotou. Špecifické údaje o teplote topenia sa môžu líšiť od rôznych zdrojov, ale vo všeobecnosti sa predpokladá, že sú okolo 2100 ℃ alebo vyššie. ‌Ight tvrdosť a vysoká sila‌: Mohs tvrdosť karbidu kremíka je asi 9,5 a tvrdosť Vickers je asi 2800-300HV, čo je druhá iba pre diamantovú a bórovú dusičnanu a má mimoriadnevysokýopotrebovanie odporu. Zároveň je jeho sila tiež veľmi vysoká a vydrží veľké mechanické napätie‌.

‌ ●‌ vysoká tepelná vodivosť‌: Tepelná vodivosť keramiky karbidu kremíka je asi 80-220 W/(M · k) a dokonca aj v niektorých beztlakových spekaných kremíkových keramikach kremíka môže byť tepelná vodivosť až 100 ~ 120 W/m · k, ktorá je oveľa vyššia ako tradičná hlinitová keramika a aluminový nitridový nitridový keramiku. To umožňuje keramiku karbidu kremíka rýchlo vykonávať a rozptýliť teplo vo vysokoteplotných prostrediach, čím sa zlepšuje stabilita a životnosť zariadenia.

‌‌ ●Dobrá elektrická izolácia‌: Keramika karbidu kremíka má dobrú elektrickú izoláciu s rozkladným napätím až 30 kV/mm, čo môže účinne zabrániť výtoku a úniku oblúka.

‌‌ ● Chemická stabilita‌: Karbid kremíka je odolný voči kyseline a alkálii, nie je ľahké korodovať a môže stabilne pracovať v rôznych chemických médiách‌.

Metódy formovania a spekania

Existuje mnoho spôsobov a kategórií na formovanie keramiky karbidu kremíka, hlavne vrátane spekania naliehavého na nátlak, beztlakového spekania, reakčného spojenia, rekryštalizačného spekania, mikrovlnného spekania a spekania plazmy. Rôzne metódy spekania povedú k rôznym rozdielom výkonu materiálov karbidu kremíka.

‌‌‌ ●Bez tlakového spekaného karbidu kremíka (SSIC): Vyrobené z čistého kremíkového karbidového prášku a spekania bez oxidu pomáha pri vysokej teplote asi 2000 ° C pomocou série metód formovania (vrátane suchého lisovania a extrúzie).

‌‌‌ ● Reakcia spekaná karbid kremíka (SISIC): Prezmikujte primerané množstvo materiálu obsahujúceho uhlík v prášku karbidu kremíka a použite vysokoteplotnú reakciu uhlíka so zvyškovým kremíkom v kremíkovom karbidovom prášku na syntézu nového typu karbidu kremíka na vytvorenie hustej kremíkovej karbidovej keramiky. Proces spekania reakcie má výhody nízkej teploty sintrovania, krátkeho spekania a takmer čistého tvaru. Je to najúčinnejšia metóda na prípravu keramiky karbidu kremíka vo veľkom a komplexnom tvare.

Bežné problémy v keramickom spracovaní karbidu kremíka

Napriek svojim vynikajúcim vlastnostiam, keramika karbidu kremíka stále čelí značným výzvam počas spracovania z týchto dôvodov:

‌‌‌ ●Vysoká tvrdosť‌: Extrémne vysoká tvrdosť karbidu kremíka sťažuje rezanie alebo brúsenie, čo spôsobuje, že tradičné kovové nástroje sa rýchlo opotrebujú.

‌‌‌ ●Krehkosť: Na rozdiel od kovov sú keramiky karbidu kremíka krehké a ľahko sa zlomia pod nárazom alebo tlakom, čo komplikuje tradičné metódy rezania.

‌‌ ●Tepelná vodivosť‌: Zatiaľ čo karbid kremíka je užitočný v mnohých aplikáciách, jeho vysoká tepelná vodivosť môže počas spracovania koncentrovať teplo, čo spôsobí prasknutie alebo deformovanie materiálu.

‌‌‌ ●Chemická stabilita‌: Odolnosť karbidu kremíka voči väčšine chemikálií komplikuje výber nástrojov a chladičov a môžu byť potrebné špecializované materiály, aby sa zabránilo nežiaducim reakciám.

Špecifické scenáre aplikácie kremíkovej keramiky kremíka (SIC keramika) ‌

1. ‌Semicoduktor a Electronics Industry‌

‌‌‌ ●Kľúčové komponenty polovodičových zariadení‌: SIC keramika sa používa na výrobu brúsnych diskov, prísaviek, doštičiek a príslušenstva pre polovodičové vybavenie. Vďaka svojej vysokej čistote, odolnosti proti chemickej korózii a vysokej presnosti sú vhodné pre procesy výroby a balenie čipov‌. ‌

‌‌ ● ​​Vysokofrekvenčné napájacie zariadenia‌: Ako substráty alebo obalové materiály pre vysokofrekvenčné výkonové zariadenia môžu vysoká tepelná vodivosť a vysoký teplo-teplotný odpor SIC keramiky zlepšiť výkon bezdrôtovej komunikácie, radarov a iných zariadení.

‌‌‌ ●Výkonné elektronické komponenty‌: Používa sa na výrobu energetických modulov, kondenzátorov a induktorov, môžu udržiavať stabilnú prevádzku vo vysokorýchlostných a vysokorýchlostných prostrediach.

2. ‌Aerospace a polia s vysokou teplotou ‌‌

‌‌ ● ​​Komponenty s vysokým teplotou motora‌: SIC keramika sa používa v komorách spaľovania raketových motorov, lopatiek turbíny a vodiacich lopatiek, aby sa znížila hmotnosť pri zlepšovaní vysokej teploty odporu (> 1600 ℃).

‌‌‌ ●Systém tepelnej ochrany‌: Ako materiál na tepelnú ochranu pre kozmickú loď môže počas vysokorýchlostného letu odolávať extrémne vysokým teplotám a šokom prúdenia vzduchu.

‌‌ “: V metalurgickom a keramickom priemysle môže pec nábytok, ako sú SIC lúče a valčeky, vydržať vysokoteplotné prostredia (napríklad 1300-1600 ℃) po dlhú dobu, čím sa zlepšuje účinnosť výroby.

3. ‌Chemické a korózne odolné prostredie‌ ‌

‌‌ ●Desulfurizačné dýzya reaktory‌: Kyselina a alkalická odolnosť keramiky SIC z nej robí ideálny materiál pre desulfurizačné systémy a chemické reaktory, pričom životnosť je ďaleko presahujúca kovovú časť.

‌‌ ●Magnetické čerpadlá a tienené čerpadlá: Kľúčové tesniace komponenty, ako sú tesniace krúžky a ložiská, ktoré sa používajú na prepravu korozívnych médií, aby sa predišlo úniku a opotrebeniu.

4. Strojové a energetické polia

‌‌ ●Vysoko výkonné tesnenia: SIC keramické tesniace krúžkyVykonajte dobre za drsných podmienok (ako je vysoký tlak a vysoká rýchlosť) a široko sa používajú v petrochemických a mechanických tesniacich systémoch.

‌‌ ●Jadrová energia a nová energia: Ako štrukturálny materiál jadrového reaktora alebo elektróda palivových článkov môže odolnosť proti žiareniu SIC a vysoká teplota odporu zlepšiť bezpečnosť zariadenia.

‌‌ ●Slnečná energia a výmenníky tepla: Používa sa na enkapsuláciu solárnych článkov alebo vysokoteplotné výmenníky tepla na zlepšenie účinnosti premeny energie a odolnosti proti počasiu.

5. Tradičné odvetvia a špeciálne účely

‌‌ ●Brúsivy a nástroje na spracovanie: SIC mleté ​​kolesá, abrazívne pásy atď. Sa používajú na presné spracovanie kovov, skla a keramiky, najmä na brúsenie cementovaného karbidu a optického skla.

‌‌ ●Žiaruvzdorné materiály a metalurgia: Ako obklady vysokej pece, železné panvy a elektrolytické bunkové materiály znižujú eróziu roztaveného kovu na zariadení.

‌‌ ●‌Automotívny priemysel‌: Používa sa pri výrobe brzdových systémov, turbodúchadiel a komponentov motora na zlepšenie odolnosti proti opotrebeniu a tepelnej účinnosti‌.

Prečo si zvoliť keramiku karbidu kremíka od spoločnosti Vetemicon?

• Prepad & držiteľ
• Injektory
• vložky aprocesné trubice
• Konzolové stroje na kremík
• Doštičkové lodeapodstavce

Ak vás zaujíma naše výrobky SIC Ceramics, kontaktujte nás čo najskôr. Úprimne sa tešíme, že sme vašim dlhodobým partnerom v Číne.