Produkt kort beskrivelse:
Siliciumcarbidringe besidder fremragende egenskaber af siliciumcarbidkeramik såsom høj hårdhed, høj temperaturmodstand (i stand til at fungere stabilt i høje temperaturmiljøer), slidstyrke og korrosionsmodstand. De anvendes bredt inden for områder som mekanisk tætning og højtkvalitetslejer, og kan sikre tætheds pålidelighed og levetid for udstyret under komplekse arbejdsforhold.
Produkt detaljer beskrivelse:
Siliciumcarbidkeramikker besidder ikke alene fremragende mekaniske egenskaber ved stuetemperatur, såsom høj bøjningstyrke, udmærket oxidationstandsmodighed, god korrosionsstandsmodighed, høj slidstyrke og lavt friktionskoefficient, men også deres mekaniske egenskaber ved høje temperaturer (styrke, krydstandsmodighed mv.) er blandt de mest fremtrædende af alle kendte keramiske materialer. Siliciumcarbidmaterialer fremstillet ved varmpresnings-sintering, trykløs sintering og varm isostatisk presningssintering kan opretholde stabilitet ved temperaturer op til 1600 °C, hvilket gør dem til materialer med meget god højtemperaturstyrke blandt keramiske materialer. Deres oxidationstandsmodighed er ligeledes meget god blandt alle ikke-oxid-keramikker.
Den første anvendelse af siliciumcarbid skyldtes dets høje hårdhed. Det kan fremstilles til forskellige slibeskiver, slibet klud, slibepapir og forskellige slibemidler til slibning, hvilket gør det udbredt anvendt i den mekaniske bearbejdningsindustri. Senere blev det opdaget, at det også kan anvendes som reduktionsmiddel ved stålfremstilling og som varmelegeme, hvilket har fremmet den hurtige udvikling af siliciumcarbid.
Siliciumcarbidkeramik er blevet bredt anvendt i industriområder såsom petroleum, kemisk industri, mikroelektronik, automobil, rumfart, luftfart, papirfremstilling, laser, minedrift og atomenergi. Siliciumcarbid er blevet bredt anvendt i højtemperaturlejer, kuglesikre plader, dyser, højtemperaturkorrosionsbestandige komponenter og elektronikkomponenter til høj temperatur og høj frekvens.
Siliciumcarbiddyringer, som er en typisk komponent af siliciumcarbidkeramik, arver fuldt ud det fremragende ydeevnesystem fra siliciumcarbidmaterialer. De besidder ekstremt høj strukturel styrke og hårdhed, hvilket gør det muligt for dem at bevare formstabilitet under komplekse mekaniske belastninger og modstå ekstern påvirkning og komprimering. Deres slidstyrke er på topniveau; når de udsættes for kontinuerlig friktion (såsom kontaktfriktion ved roterende og reciprokkerende bevægelser), er slidhastigheden langt lavere end hos almindelige metal- eller keramikdyringer, og levetiden er betydeligt forlænget. De har fremragende højtemperatur-egenskaber og kan arbejde stabilt over lang tid i temperaturmiljøer på 1200 °C eller endnu højere. Desuden har de fremragende modstand mod termisk chok; selv i situationer med hurtige temperatursvingninger (såsom ved opstart og nedlukning af højtemperaturudstyr) knækker eller brister de ikke let på grund af termisk spænding. Samtidig er deres korrosionsbestandighed fremragende, og de har stor modstand mod syrer, baser, salte opløsninger og forskellige organiske korrosive medier. De kan fungere pålideligt over lang tid i barske korrosive miljøer. Derudover har de også god varmeledningsevne og oxidationstandsmodstand, med høj varmeoverførsels effektivitet, og er ikke lette til at forårsage ydelsesnedgang på grund af oxidation ved høje temperaturer.
Set overfor anvendelsesområder dækker siliciumcarbidringe mange nøgleindustrielle scenarier takket være deres mange fordele. Inden for mekanisk tætning er de kernekomponenter i high-end mekaniske tætninger og benyttes bredt til pumpe-tætning i petrokemisk industri, cirkulationspumpe-tætning i atomkraft kølesystemer samt tætning af flyvemaskinmotorer. For eksempel kan siliciumcarbidringe anvendes som løberinge eller faste ringe til pålidelig tætning ved transport af stærkt ætsende, højtempererede og højtrykskemiske medier (såsom koncentrerede syrer og højtemperatur-smelte), hvilket forhindrer utætheder og sikrer sikker og effektiv drift af udstyret. I området lejer og transmission kan siliciumcarbidringe bruges som rulleelementer eller kagekomponenter i højtemperatur- og højhastighedslejer, passende til højtemperatur-rullelejer i metallurgisk industri, højhastighedslejer i flyvemotorer m.m. Med deres lave friktionskoefficient og høje slidstyrke reducerer de driften modstand i lejerne og forbedrer transmissions-effektiviteten og levetiden. I halvleder- og mikroelektronikområdet kan siliciumcarbidringe anvendes i nøglestrukturdele til højtemperatur-halvlederudstyr på grund af siliciumcarbids egenskaber som halvleder, modstandsdygtighed over for høj temperatur og stråling. Eksempler herpå er højtemperatur-bægerringe i wafer-fremstillingsprocessen, som kan bevare strukturel stabilitet i højtemperatur-processmiljøer (såsom epitaktisk vækst og ionimplantation ved høj temperatur) og ikke let forurener wafere, hvorved nøjagtigheden og udbyttet i chip-produktionen sikres. I ny energi-sektor, såsom højtrykstætningsled i brintenergiudstyr, kan siliciumcarbidringe modstå korrosion fra højtryks-brint og erosion fra hurtigt strømmende medier og derved sikre tætningspålideligheden i brændselscellesystemer samt udstyr til lagring og transport af brintenergi. Desuden er siliciumcarbidringe blevet et nøglevalg til at erstatte traditionelle materialer og forbedre udstyrets ydeevne i anvendelser såsom slidstærke dele i minedriftsmaskiner og tætningsringe i højtemperatur-tørrevalse i papirfremstillingsmaskiner, takket være deres slid- og varmebestandige egenskaber.
Set fra produktets fordele kan siliciumcarbidringe først og fremmest markant forbedre udstyrets pålidelighed og levetid. Deres fremragende slidstyrke, korrosionsbestandighed og varmebestandighed reducerer antallet af udstyrsfejl og nedetid forårsaget af tætning og transmission, og nedsætter vedligeholdelsesomkostningerne. For det andet er deres evne til at tilpasse sig ekstreme arbejdsforhold yderst stærk, hvilket udfylder anvendelseskløften, som traditionelle metalringe (let at korrodere, utilstrækkelig højtemperaturstyrke) og almindelige keramiske ringe (dårlig modstandsdygtighed over for termisk chok, høj sprødhed) efterlader i scenarier med høj temperatur, stærk korrosion og stort slid, og derved skaber et materialegrundlag for udviklingen af højteknologisk udstyr til mere krævende driftsforhold. Desuden hjælper de udstyret med at opnå effektiv drift; den lave friktionskoefficient kan reducere energitab, og god varmeledningsevne kan assistere udstyret med varmehåndtering (f.eks. hurtig bortledning af friktionsvarme i tætningsleddet for at undgå lokal overophedning), hvilket forbedrer hele systemets energieffektivitet. Ydermere er deres teknologiske muliggørende rolle i højteknologiske områder fremtrædende. Ved at bygge på integrationen af siliciumcarbids halvlederegenskaber og strukturelle egenskaber kan siliciumcarbidringe imødekomme behovet for strukturel støtte, tætningsbeskyttelse og delvise elektriske egenskaber i højteknologiske områder såsom halvledere og rumfart, og dermed fremme udviklingen af relateret udstyr i retning af miniatyrisering, høj integration og høj pålidelighed.
Set fra fremstillingsprocessen anvender siliciumcarbidringe typisk præcisions-sinter- og bearbejdningsteknologi. Først anvendes processer såsom varmpresningssintering, reaktionssintering eller varmt isostatisk presningssintering for at tætte siliciumcarbid-pulver sammen til et råprodukt. Derefter opnås gennem højpræcisions-slidning, slipning eller endog laserbearbejdning en ekstremt høj dimensional nøjagtighed af ringen (såsom rundhed, parallelitet og overfladeruhed), hvilket opfylder de stramme tolerancer, der kræves i præcisionsafdækninger, højhastighedsoverførsler og andre scenarier. Nogle high-end siliciumcarbidringe undergår yderligere overfladeændrende behandlinger (såsom belægningsforstærkning og ionimplantation), for yderligere at optimere deres slidstyrke, korrosionsbestandighed eller elektriske egenskaber og udvide anvendelsesmulighederne. Med den løbende udvikling af industriel teknologi opgraderes fremstillingsprocessen for siliciumcarbidringe konstant. Den kan nu ikke blot realisere fremstilling af ringe med større dimensioner og mere komplekse strukturer, men også opnå en balance mellem ydelseskonsekvens og omkostningskontrol, hvilket lægger grundlaget for deres udbredelse og anvendelse inden for et bredere spektrum af områder.
Produktparameter tabel
| Vare |
Enhed |
Trykløst sinteret siliciumcarbid (SSIC) |
Reaktionsbundet siliciumcarbid (RBSiC/SiSiC) |
Rekrystalliseret siliciumcarbid (RSIC) |
| Maks. temperatur for anvendelse |
℃ |
1600 |
1380 |
1650 |
| Tæthed |
g/cm3 |
> 3,1 |
> 3,02 |
> 2,6 |
| Åben Porøsitet |
% |
< 0,1 |
< 0,1 |
15% |
| Bøjefasthed |
MPa |
> 400 |
250(20℃) |
90-100(20℃) |
|
MPa |
|
280(1200℃) |
100-120 (1100℃) |
| Elasticitetsmodul |
GPA |
420 |
330(20℃) |
240 |
|
GPA |
|
300 (1200℃) |
|
| Termisk ledningsevne |
W/m.k |
74 |
45(1200℃) |
24 |
| Koefficient for termisk udvidelse |
K⁻¹×10⁻⁶ |
4.1 |
4.5 |
4.8 |
| Vickershårdhed HV |
GPA |
22 |
20 |
|
| Syre- og Alkalibestandig |
|
fremragende |
fremragende |
fremragende |
EN
