Krátký popis produktu:
Kružky z karbidu křemíku vykazují vynikající vlastnosti keramiky z karbidu křemíku, jako je vysoká tvrdost, odolnost proti vysokým teplotám (schopnost stabilního provozu ve vysokoteplotních prostředích), odolnost proti opotřebení a odolnost proti korozi. Jsou široce využívány v oblastech jako jsou mechanická těsnění a náročné ložiska a mohou zajistit spolehlivost těsnění a životnost zařízení i za složitých provozních podmínek.
Popis podrobností o produktu:
Karbid křemičitý nejen vykazuje vynikající mechanické vlastnosti při pokojové teplotě, jako je vysoká pevnost v ohybu, vynikající odolnost proti oxidaci, dobrá odolnost proti korozi, vysoká odolnost proti opotřebení a nízký součinitel tření, ale také jeho mechanické vlastnosti za vysokých teplot (pevnost, odolnost proti creepu atd.) patří mezi nejlepší známé keramické materiály. Materiály karbidu křemičitého vyrobené metodami tlakového slinování, beztlakového slinování a horkého izostatického lisování mohou udržet stabilitu až do teploty 1600 °C, což z nich činí materiály s velmi dobrou pevností za vysokých teplot mezi keramickými materiály. Jejich odolnost proti oxidaci je rovněž velmi dobrá ve srovnání se všemi neoxidovými keramickými materiály.
Původní aplikace karbidu křemíku byla způsobena jeho vysokou tvrdostí. Lze z něj vyrábět různá brusná kola, smirglové plátno, broušený papír a různé brusné materiály pro broušení, a je proto široce používán v oblasti strojního zpracování. Později bylo zjištěno, že může být také použit jako redukční činidlo při výrobě oceli a jako topný článek, čímž došlo k rychlému rozvoji karbidu křemíku.
Keramika z karbidu křemíku je široce využívána v průmyslových odvětvích, jako jsou ropný průmysl, chemický průmysl, mikroelektronika, automobilový průmysl, letecký a kosmický průmysl, letecký průmysl, výroba papíru, laserová technika, těžební průmysl a atomová energie. Karbid křemíku je široce používán u vysokoteplotních ložisek, protibulletových desek, tryskek, komponentů odolných proti vysokoteplotní korozí a dílů elektronických zařízení v oblasti vysokých teplot a vysokých frekvencí.
Kružky z karbidu křemíku, jako typická součást karbidokřemíkové keramiky, plně přebírají vynikající výkonnostní systém materiálů na bázi karbidu křemíku. Mají extrémně vysokou strukturní pevnost a tvrdost, díky čemuž jsou schopny udržet tvarovou stabilitu za složitých mechanických zatížení a odolávat vnějšímu nárazu a tlaku. Jejich odolnost proti opotřebení patří k nejvyšším; při spojitých třecích podmínkách (např. při dotykovém tření při rotačních a posuvných pohybech) je míra opotřebení mnohem nižší než u běžných kovových nebo keramických kroužků, což výrazně prodlužuje jejich životnost. Mají vynikající vlastnosti při vysokých teplotách a mohou dlouhodobě stabilně pracovat v prostředí o teplotě 1200 °C nebo i vyšší. Navíc disponují vynikající odolností proti tepelnému šoku; i ve scénářích s prudkou změnou teploty (např. při spouštění a vypínání zařízení pracujících za vysokých teplot) se snadno netrhnou ani nezlomí v důsledku tepelného napětí. Současně mají vynikající odolnost proti korozi a silnou odolnost vůči kyselinám, zásadám, solným roztokům a různým organickým korozivním médiím. Mohou spolehlivě pracovat po dlouhou dobu v náročných korozivních prostředích. Kromě toho mají také dobrou tepelnou vodivost a odolnost proti oxidaci, s vysokou účinnost přenosu tepla a nejsou náchylné k poklesu výkonu kvůli oxidaci při vysokých teplotách.
Pokud jde o aplikační oblasti, křemičitanové kroužky pokrývají mnoho klíčových průmyslových scénářů díky svým různým výhodám. V oblasti mechanického těsnění jsou jádrem náročných mechanických těsnění a jsou široce používány při těsnění čerpadel v petrochemickém průmyslu, těsnění oběhových čerpadel v chladicích systémech jaderných elektráren a těsnění leteckých motorů. Například při dopravě vysoce koroze odolných, vysokoteplotních a vysokotlakých chemických médií (např. silných kyselinových roztoků a horkých tavenin) lze křemičitanové kroužky použít jako pohyblivé nebo pevné kroužky pro dosažení spolehlivého těsnění, zabránění úniku média a zajištění bezpečného a efektivního provozu zařízení. V oblasti ložisek a převodů lze křemičitanové kroužky použít jako valivé elementy nebo součásti klecí vysokoteplotních a vysokorychlostních ložisek, vhodných pro vysokoteplotní válečková ložiska v metalurgickém průmyslu, vysokorychlostní ložiska v leteckých motorech atd. Díky nízkému koeficientu tření a vysoké odolnosti proti opotřebení snižují provozní odpor ložisek a zlepšují účinnost přenosu a životnost. V oblasti polovodičů a mikroelektroniky lze díky polovodičovým vlastnostem, odolnosti proti vysokým teplotám a odolnosti proti radiaci použít křemičitanové kroužky v klíčových konstrukčních dílech vysokoteplotních polovodičových zařízení, např. vysokoteplotních nosných kroužků v procesu výroby waferů. Tyto kroužky mohou udržet strukturní stabilitu ve vysokoteplotních procesních prostředích (např. epitaxní růst a iontová implantace za vysokých teplot) a neznečišťují snadno wafery, čímž zajišťují přesnost a výtěžnost výroby čipů. V oblasti nových forem energie, např. v uzavíracím článku vodíkových zařízení, křemičitanové kroužky odolávají korozi vysokotlakého vodíku a erozi rychlého proudění, čímž poskytují podporu pro těsnicí spolehlivost systémů vodíkových palivových článků a zařízení pro skladování a přepravu vodíku. Kromě toho se v aplikacích, jako jsou opotřebitelné díly těžebního zařízení a těsnicí kroužky vysokoteplotních sušicích válců papírenských strojů, stávají křemičitanové kroužky klíčovou volbou pro náhradu tradičních materiálů a zlepšení výkonu zařízení díky svým vlastnostem odolným proti opotřebení a vysokým teplotám.
Z hlediska výhod produktu mohou karbid křemičité kroužky výrazně zlepšit spolehlivost zařízení a jeho životnost. Jejich vynikající odolnost proti opotřebení, korozní odolnost a odolnost při vysokých teplotách snižují počet poruch zařízení a výpadků způsobených těsněním a přenosem, čímž se snižují náklady na údržbu. Za druhé, jejich schopnost přizpůsobit se extrémním pracovním podmínkám je velmi vysoká, čímž zaplňují aplikovanou mezeru tradičních kovových kroužků (náchylnost ke korozi, nedostatečná pevnost za vysokých teplot) a běžných keramických kroužků (špatná odolnost proti tepelnému šoku, vysoká křehkost) ve scénářích s vysokou teplotou, silnou koroze a vysokým opotřebením a poskytují materiálový základ pro vývoj vysoce výkonných zařízení do náročnějších pracovních podmínek. Navíc pomáhají zařízení dosáhnout efektivního provozu; nízký koeficient tření snižuje ztrátu energie a dobrá tepelná vodivost pomáhá zařízení při termálním managementu (např. včasný odvod třecího tepla v těsnicí spojce, aby nedošlo k lokálnímu přehřátí), čímž se zvyšuje energetická účinnost celého systému. Kromě toho je jejich technologická podpora v oblastech vysoce specializovaných významná. Díky integraci polovodičových a strukturních vlastností karbidu křemičitého mohou karbid křemičité kroužky splnit potřeby strukturní podpory, těsnicí ochrany a částečných elektrických vlastností v oblastech jako jsou polovodiče a letecký a kosmický průmysl, čímž podporují vývoj souvisejících zařízení směrem k miniaturizaci, vyšší integraci a vyšší spolehlivosti.
Pokud jde o výrobní proces, křemičitanové kroužky obvykle využívají technologii přesného slinování a zpracování. Nejprve se pomocí procesů, jako je horké lisování, reakční slinování nebo horké izostatické lisování, zhustí prášek karbidu křemíku na polotovar. Poté se pomocí vysoce přesného broušení, lapování nebo dokonce laserového zpracování dosáhne extrémně vysoká rozměrová přesnost kroužku (např. kruhovitost, rovnoběžnost a drsnost povrchu), která splňuje přísné tolerance potřebné pro přesné těsnění, rychlý přenos a další aplikace. Některé vysoce výkonné křemičitanové kroužky podstupují také povrchové úpravy (např. napařování ochranných vrstev nebo implantaci iontů), které dále optimalizují jejich odolnost proti opotřebení, korozivzdornost či elektrické vlastnosti a rozšiřují tak možnosti použití. S postupující iterací průmyslové technologie se výrobní procesy křemičitanových kroužků neustále zdokonalují. Umožňují nejen výrobu těles větších rozměrů a složitějších konstrukcí, ale také dosahují rovnováhy mezi konzistencí výkonu a kontrolou nákladů, čímž klady základ pro širší rozšíření a uplatnění v různých oblastech.
Tabulka parametrů produktu
| Položka |
Jednotka |
Beztlaké slinutý karbid křemíku (SSIC) |
Reakčně vázaný karbid křemíku (RBSiC/SiSiC) |
Recykralizovaný karbid křemíku (RSIC) |
| Maximální teplota aplikace |
℃ |
1600 |
1380 |
1650 |
| Hustota |
g/cm³ |
> 3,1 |
> 3,02 |
> 2,6 |
| Otevřená pórovitost |
% |
< 0.1 |
< 0.1 |
15% |
| Ohybová pevnost |
MPa |
> 400 |
250(20℃) |
90-100(20℃) |
|
MPa |
|
280(1200℃) |
100–120 (1100 °C) |
| Modul pružnosti |
GPa |
420 |
330(20℃) |
240 |
|
GPa |
|
300 (1200 °C) |
|
| Tepelná vodivost |
W/m.k |
74 |
45(1200℃) |
24 |
| Koeficient tepelné roztažnosti |
K⁻¹×10⁻⁶ |
4.1 |
4.5 |
4.8 |
| Vickersova tvrdost HV |
GPa |
22 |
20 |
|
| Odolnost proti kyselinám a zásadám |
|
vynikající |
vynikající |
vynikající |
EN
