Wat is siliciumcarbide keramiek?

Siliconencarbide -keramiek, algemeen bekend alsSIC -keramiek, zijn een veelzijdig materiaal met unieke eigenschappen en een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën.

Materiaalsamenstelling van SIC -keramiek

Siliciumcarbide-keramiek bestaat voornamelijk uit SIC-poeder, dat twee hoofdkristalstructuren heeft: kubieke (β-SIC) en zeshoekig (α-SIC). Deze poeders worden gemengd met een geschikt keramisch bindmiddel en vervolgens gevormd en gesinterd om het uiteindelijke keramische materiaal te vormen. SIC, ook bekend als siliciumcarbide, is een verbinding met sterke covalente bindingen, waardoor het extreem hard en duurzaam is.

De belangrijkste eigenschappen van SIC -keramiek zijn onder meer:

‌● Hoog smeltpunt‌: Siliconencarbide heeft een extreem hoog smeltpunt en kan bestand zijn tegen hoge temperatuur. De specifieke smeltpuntgegevens kunnen variëren van verschillende bronnen, maar het algemeen wordt aangenomen dat het ongeveer 2100 ℃ of hoger is. ‌ Hoge hardheid en hoge sterkte‌: de MOHS-hardheid van siliciumcarbide is ongeveer 9,5, en de hardheid van Vickers is ongeveer 2800-3300HV, die de tweede plaats is van diamant en boornitride, en heeft extreemhoogDraag weerstand‌. Tegelijkertijd is de sterkte ook erg hoog en kan het bestand zijn tegen grote mechanische spanning‌.

‌ ●‌ Hoge thermische geleidbaarheid‌: De thermische geleidbaarheid van siliciumcarbide-keramiek is ongeveer 80-220W/(m · k), en zelfs in sommige drukloze gesinterde siliciumcarbidekeramiek kan de thermische geleidbaarheid zo hoog zijn als 100 ~ 120W/m · k, die veel hoger is dan traditionele aluminiumoxide ceramiek en aluminiumnitride ceramics‌. Dit stelt siliciumcarbide -keramiek in staat om snel warmte in omgevingen op hoge temperatuur te leiden en te verspreiden, waardoor de stabiliteit en de levensduur van de apparatuur wordt verbeterd.

‌‌ ●Goede elektrische isolatie‌: Siliciumcarbide -keramiek heeft een goede elektrische isolatie, met een afbraakspanning van maximaal 30 kV/mm, die effectief boogafvoer en lekkage kunnen voorkomen.

‌‌ ● Chemische stabiliteit‌: Siliciumcarbide is bestand tegen zuur en alkali, niet gemakkelijk te corroderen en kan stabiel werken in een verscheidenheid aan chemische media‌.

Methoden vormen en sinteren

Er zijn veel manieren en categorieën voor het vormen van siliciumcarbide -keramiek, voornamelijk inclusief hete dringende sinteren, drukloze sintering, reactiebinding, herkristallisatie sinteren, magnetron sinteren en vonk plasma sinteren. Verschillende sintermethoden zullen leiden tot verschillende prestatieverschillen van siliciumcarbide -materialen.

‌‌‌ ●Drukloos gesinterde siliciumcarbide (SSIC): Gemaakt van puur siliciumcarbidepoeder en oxidevrije sintershulpmiddelen bij een hoge temperatuur van ongeveer 2000 ° C met behulp van een reeks vormmethoden (inclusief droog drukken en extrusie).

‌‌‌ ● Reactie gesinterd siliciumcarbide (sisic): Premix een geschikte hoeveelheid koolstofhoudend materiaal in siliciumcarbidepoeder en gebruik de hoge-temperatuurreactie van koolstof met resterende silicium in siliciumcarbidepoeder om een ​​nieuw type siliciumcarbide te synthetiseren om een ​​dicht siliciumcarbide keramiek te vormen. Het reactieproces heeft de voordelen van een lage sintertemperatuur, korte sintertijd en bijna netto vorm. Het is de meest effectieve methode voor het bereiden van grote en complexe siliciumcarbide-keramiek.

Veel voorkomende problemen bij het verwerking van siliciumcarbide -keramische verwerking

Ondanks de uitstekende eigenschappen, staan ​​siliciumcarbide -keramiek nog steeds voor de volgende redenen voor belangrijke uitdagingen tijdens de verwerking:

‌‌‌ ●Hoge hardheid‌: De extreem hoge hardheid van siliciumcarbide maakt het moeilijk om te snijden of te slijpen, waardoor traditionele metalen gereedschappen snel worden verslijt.

‌‌‌ ●Brittlessheid‌: In tegenstelling tot metalen zijn siliciumcarbide -keramiek bros en breken gemakkelijk onder impact of druk, waardoor traditionele snijmethoden worden ingewikkeld.

‌‌ ●Thermische geleidbaarheid‌: Hoewel siliciumcarbide in veel toepassingen nuttig is, kan de hoge thermische geleidbaarheid warmte concentreren tijdens de verwerking, waardoor het materiaal barst of vervormt.

‌‌‌ ●Chemische stabiliteit‌: De weerstand van siliciumcarbide tegen de meeste chemicaliën bemoeilijkt de selectie van gereedschappen en koelmiddelen, en gespecialiseerde materialen kunnen nodig zijn om bijwerkingen te voorkomen.

Specifieke toepassingsscenario's van Silicon Carbide Ceramic (SIC Ceramic) ‌

1. ‌Semiconductor and Electronics Industry‌

‌‌‌ ●Belangrijkste componenten van halfgeleiderapparatuur‌: SIC -keramiek wordt gebruikt om slijpschijven, zuignap, wafelboten en armaturen te produceren voor halfgeleiderapparatuur. Vanwege hun hoge zuiverheid, chemische corrosieweerstand en hoge precisie zijn ze geschikt voor chipproductie- en verpakkingsprocessen‌. ‌

‌‌ ● ​​Hoogfrequente krachtapparaten‌: Aangezien substraten of verpakkingsmaterialen voor hoogfrequente vermogensapparaten, kan de hoge thermische geleidbaarheid en hoge temperatuurweerstand van SIC-keramiek de prestaties van draadloze communicatie, radars en andere apparatuur verbeteren.

‌‌‌ ●Power Electronic Components‌: Gebruikt om stroommodules, condensatoren en inductoren te produceren, kunnen ze stabiele werking in hoge temperatuur en hoogspanningsomgevingen behouden.

2. ‌aerospace en velden hoge temperatuur‌‌

‌‌ ● ​​Motorhoge-temperatuurcomponenten‌: SIC-keramiek wordt gebruikt in raketmotor verbrandingskamers, turbinebladen en begeleidende schoepen om gewicht te verminderen en tegelijkertijd de weerstand van hoge temperatuur te verbeteren (> 1600 ℃).

‌‌‌ ●Thermisch beschermingssysteem‌: Als een thermisch beschermingsmateriaal voor ruimtevaartuigen, kan het tijdens de snelle vluchten weerstand bieden aan extreme hoge temperaturen en luchtstroomschokken.

‌‌ ● ​​‌ Hoge temperatuur ovenmeubels‌: In de metallurgische en keramische industrie kunnen ovenmeubels zoals SIC-balken en rollen bestand tegen hoge temperatuuromgevingen (zoals 1300-1600 ℃) weerstaan, waardoor de productie-efficiëntie wordt verbeterd.

3. ‌CHEMISCHE EN CORROSION-RESISTANTE omgevingen‌ ‌

‌‌ ●Desulfurisatie -sproeiersen reactoren‌: De zuur- en alkali -resistentie van SIC -keramiek maakt het een ideaal materiaal voor desulfurisatiesystemen en chemische reactoren, met een levensduur die veel groter is dan die van metalen delen.

‌‌ ●Magnetische pompen en afgeschermde pompen: Belangrijkste afdichtingcomponenten zoals afdichtringen en lagers die worden gebruikt om corrosieve media te transporteren om lekkage en slijtage te voorkomen.

4. Machines en energievelden

‌‌ ●Krachtige afdichtingen: SIC keramische afdichtringenVoer goed uit onder barre omstandigheden (zoals hoge druk en hoge snelheid) en worden veel gebruikt in petrochemische en mechanische afdichtsystemen.

‌‌ ●Kernenergie en nieuwe energie: Als structureel materiaal of brandstofcelelektrode van kernreactor, kan SIC's stralingsweerstand en weerstand van hoge temperatuur de veiligheid van apparatuur verbeteren.

‌‌ ●Zonne -energie en warmtewisselaars: Gebruikt voor inkapseling van zonnecellen of warmtewisselaars op hoge temperatuur om de efficiëntie van de energieconversie en weerweerstand te verbeteren.

5. Traditionele industrieën en speciale doeleinden

‌‌ ●Schuurmiddelen en verwerkingstools: SIC -slijpende wielen, schurende riemen, etc. worden gebruikt voor precisieverwerking van metalen, glas en keramiek, vooral voor het slijpen van gecementeerd carbide en optisch glas.

‌‌ ●Refractaire materialen en metallurgie: Als ijsovens, ijzeren pollepels en elektrolytische celmaterialen, verminderen ze de erosie van gesmolten metaal op apparatuur.

‌‌ ●‌Automotive Industry‌: Gebruikt bij de productie van remsystemen, turboladers en motorcomponenten om de slijtvastheid en thermische efficiëntie‌ te verbeteren‌.

Waarom kiezen voor het siliciumcarbide -keramiek van Veteksemicon?

• Verbijsteren & houders
• Injectoren
• Liners &Procesbuizen
• Siliconen carbide cantilever peddels
• WafelbotenEnvoetstukken

Als u geïnteresseerd bent in onze SIC Ceramics -producten, neem dan zo snel mogelijk contact met ons op. We kijken er oprecht naar uit om uw langdurige partner in China te zijn.