Tuotteen lyhyt kuvaus:
Piikarbidirenkaat omaavat erinomaiset piikarbidikeraamisten ominaisuudet, kuten korkean kovuuden, korkean lämpötilankestävyyden (kykenevät toimimaan vakaina korkealämpötilaisissa ympäristöissä), kulumiskestävyyden ja korroosionkestävyyden. Niitä käytetään laajalti mekaanisissa tiivistyksissä ja korkealaatuisissa laakereissa, ja ne voivat taata laitteiden tiivistyksen luotettavuuden ja käyttöiän monimutkaisissa käyttöolosuhteissa.
Tuotteen yksityiskuvaukset:
Piikarbidikeraamiset materiaalit omaavat erinomaiset mekaaniset ominaisuudet huoneenlämmössä, kuten korkean taivutuslujuuden, erinomaisen hapettumisresistenssin, hyvän korroosionkestävyyden, korkean kulumiskestävyyden ja alhaisen kitkakertoimen, mutta myös niiden korkean lämpötilan mekaaniset ominaisuudet (lujuus, kriipumisen kestävyys jne.) kuuluvat tunnettujen keraamisten materiaalien parhaiden joukkoon. Kuumentamalla sintratuilla, paineettomasti sintratuilla ja kuumalla isostaattisella painesintrauksella valmistetuista piikarbidimateriaaleista voidaan ylläpitää stabiiliutta lämpötiloissa jopa 1600 °C, mikä tekee niistä keraamisten materiaalien joukossa erittäin hyvän korkean lämpötilan lujuuden omaavia materiaaleja. Niiden hapettumisresistenssi on myös kaikkien epäoksidikeraamisten materiaalien joukossa erittäin hyvä.
Piikarbidin alussa käytettiin sen korkean kovuuden vuoksi. Siitä voidaan valmistaa erilaisia hiomakiviä, tärhämliinoja, hiomapaperia ja erilaisia hiomapasteja, joita käytetään laajalti koneen käsittelyteollisuudessa. Myöhemmin havaittiin, että sitä voidaan käyttää myös pelkistimenä teräksenvalmistuksessa ja lämmityselementtinä, mikä edisti piikarbidiin kehitystä nopeasti.
Piikarbideja käytetään laajalti teollisuuden aloilla, kuten öljy-, kemiallisella-, mikroelektroniikan-, autoteollisuudessa, avaruustekniikassa, ilmailussa, paperiteollisuudessa, laserissa, kaivosteollisuudessa ja ydinenergiassa. Piikarbidi on laajalti käytössä korkean lämpötilan laakereissa, luodinkestävissä levyissä, suuttimissa, korkean lämpötilan syöpymisestä komponenteissa sekä elektronisissa laitteiden osissa korkean lämpötilan ja taajuuden alueilla.
Piikarbidirenkaat, tyypillisenä piikarbidikeraamisen komponenttina, perivät täysin piikarbidimateriaalien erinomaisen suorituskykyjärjestelmän. Niillä on erittäin korkea rakenteellinen lujuus ja kovuus, mikä mahdollistaa muodon stabiilin säilymisen monimutkaisten mekaanisten kuormitusten alaisuudessa sekä vastustaa ulkoisia iskuja ja puristusta. Kulumiskestävyys on huippuluokkaa; jatkuvissa kitkaolosuhteissa (kuten pyörivässä ja edestakaisessa liikkeessä tapahtuvassa kosketuskatkossa) kulumisnopeus on paljon alhaisempi verrattuna tavanomaisiin metalleihin tai keraamisiin renkaisiin, ja käyttöikä on huomattavasti pidempi. Niillä on erinomainen korkealämpötilakestävyys, ja ne voivat toimia vakaina pitkään lämpötilassa 1200 °C tai jopa korkeammassa. Lisäksi niillä on erinomainen termiseltä järkytykseltä kestävyys; vaikka lämpötila muuttuisi jyrkästi (kuten korkean lämpötilan laitteiston käynnistyksen ja sammuttamisen aikana), niitä ei helposti halkeile tai rikkoudu termisten jännitteiden vuoksi. Samalla niiden korroosionkesto on erinomaista, ja ne kestävät hyvin happoja, emäksiä, suolaliuoksia ja erilaisia orgaanisia syöpymiä aiheuttavia väliaineita. Ne voivat toimia luotettavasti pitkään vaikeissa korroosioalttiissa olosuhteissa. Lisäksi niillä on hyvä lämmönjohtavuus ja hapettumislujuus, ja niillä on korkea lämmönsiirtotehokkuus, eivätkä aiheuta helposti suorituskyvyn heikkenemistä korkeissa lämpötiloissa tapahtuvan hapettumisen vuoksi.
Sovellusalojen osalta piikarbidirengas kattaa monia keskeisiä teollisia skenaarioita useiden etujensa ansiosta. Mekaanisen tiivistyksen alalla ne ovat huippuluokan mekaanisten tiivisteiden ydinkomponentteja ja niitä käytetään laajalti öljy- ja kemianalan pumppujen tiivistyksessä, ydinvoimalaitosten jäähdytysjärjestelmien kiertopumppujen tiivistyksessä sekä avaruuslentokoneiden moottorien tiivistyksessä. Esimerkiksi erittäin syövyttävien, korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa olevien kemiallisten väliaineiden (kuten vahvojen happojen liuosten ja korkealämpötilaisten sulatteiden) kuljetuksessa piikarbidirengasta voidaan käyttää liikkuvana tai paikallaan olevana renkaana saavuttaakseen luotettavan tiivistyksen, estääkseen väliaineen vuotamisen ja taatakseen laitteiston turvallisen ja tehokkaan toiminnan. Laakerointi- ja välitysalalla piikarbidirengasta voidaan käyttää korkeissa lämpötiloissa ja nopeuksissa toimivien laakerien vierintäelementteinä tai kehikkomponentteina, soveltuen muun muassa metallurgian korkealämpötilaisiin rullalaakereihin ja lentokoneiden moottorien nopeisiin laakereihin. Alhaisen kitkakertoimen ja korkean kulumisvastuksen ansiosta ne vähentävät laakerin liikevastusta ja parantavat välitystehokkuutta ja käyttöikää. Puolijohde- ja mikroelektroniikka-alalla piikarbidin puolijohdeominaisuuksien, korkean lämpötilan sietoisuuden ja säteilynsietoisuuden etujen vuoksi piikarbidirenkaita voidaan käyttää korkeissa lämpötiloissa toimivien puolijohdelaitteiden keskeisinä rakennenosina, kuten esimerkiksi piilevyn valmistusprosessin korkealämpötilaisina kantorengaina. Ne voivat säilyttää rakenteellisen stabiilisuutensa korkealämpötilaisissa prosesseissa (kuten epitaksiaalisessa kasvatuksessa ja korkealämpötilaisessa ionituloannossa) eivätkä helposti saasta levyjä, mikä takaa piirien valmistuksen tarkkuuden ja tuottavuuden. Uusiutuvan energian alalla, kuten vetyenergialaitteiden korkeapainetiivistyksessä, piikarbidirenkaat kestävät korkeapaineisen vedyn syöpymistä ja suurnopeisen virrallisen kulutusta tarjoamalla tukea vety-polttoainelaitteistojen ja vetyenergian varastointi- ja kuljetuslaitteiden tiivistyksen luotettavuudelle. Lisäksi kaivosteollisuuden kulumislujuisten osien ja paperikoneiden korkealämpötilaisten kuivatusrullien tiivisterenkaiden kaltaisissa sovelluksissa piikarbidirenkaat ovat tärkeä vaihtoehto perinteisten materiaalien korvaamiseksi ja laitteiston suorituskyvyn parantamiseksi kulumis- ja korkealämpötilasietoisuutensa ansiosta.
Tuotteen edut silloin kun tarkastellaan piikarbidirenkien näkökulmasta, ne voivat ensisijaisesti merkittävästi parantaa laitteiston luotettavuutta ja käyttöikää. Niiden erinomainen kulumiskestävyys, korroosionkestävyys ja korkean lämpötilan kestävyys vähentävät laiterikkojen ja pysäytysten määrää, jotka johtuvat tiivistyksestä ja voiman siirrosta, sekä alentavat huoltokustannuksia. Toiseksi niiden kyky sopeutua äärimmäisiin työoloihin on erittäin vahva, täyttäen perinteisten metallirenkaiden (helposti syöpyvät, riittämätön korkean lämpötilan lujuus) ja tavallisten keraamisten renkaiden (heikko termisyyden kestävyys, suuri hauraus) sovellusaukon korkeassa lämpötilassa, voimakkaassa korroosiossa ja kovassa kulumistilanteissa tarjoten materiaalisen pohjan korkealaatuisten laitteiden kehitykselle vaativampiin työoloihin. Lisäksi ne auttavat laitetta saavuttamaan tehokkaan toiminnan; alhainen kitkakerroin voi vähentää energiahäviötä ja hyvä lämmönjohtavuus voi auttaa laitetta lämmönhallinnassa (esimerkiksi kitkan aiheuttaman lämmön nopea poisto tiivistyksen yhteydessä estää paikallista ylikuumenemista), parantaen siten koko järjestelmän energiatehokkuutta. Lisäksi niiden tekninen tehostustehtävä korkealaatuisissa sovelluksissa on huomattava. Piikarbidin puolijohdeominaisuuksien ja rakenteellisten ominaisuuksien integraation avulla piikarbidirenkaat voivat täyttää rakenteellisen tuen, tiivistyssuojauksen ja osittaiset sähköiset ominaisuudet koskevat tarpeet korkealaatuisissa aloissa, kuten puolijohteissa ja avaruustekniikassa, edistäen liittyvien laitteiden kehitystä miniatuuriin, korkeaan integraatioon ja korkeaan luotettavuuteen.
Valmistusprosessin osalta pii-karbidirenkaat valmistetaan yleensä tarkkuustiivistys- ja käsittelytekniikalla. Ensiksi pii-karbidijauhe tiivistetään tyhjöön esimerkiksi kuuman puristuksen, reaktiotiivistyksen tai kuuman isostaattisen puristuksen avulla. Tämän jälkeen korkean tarkkuuden hionta-, hiottu- tai jopa laserikäsittelymenetelmien avulla renkaan mittojen tarkkuus (kuten pyöreys, yhdensuuntaisuus ja pinnankarheus) saavutetaan erittäin korkealle tasolle täyttääkseen tarkan tiivistyksen, nopean liikkeen ja muiden sovellusten vaativat toleranssit. Jotkin huippuluokan pii-karbidirenkaat saatetaan myös käsitellä pintakäsittelyllä (kuten pinnoitteen vahvistaminen tai ionisuihkutus), jotta niiden kulumis- ja korroosioresistanssia tai sähköisiä ominaisuuksia voidaan vielä parantaa ja sovellusalueita laajentaa. Teollisen tekniikan kehittyessä pii-karbidirenkaiden valmistusprosessi päivittyy jatkuvasti. Se mahdollistaa sekä suurempien ja monimutkaisempia rakenteita omaavien renaskappaleiden valmistuksen että suorituskyvyn yhtenäisyyden ja kustannustehokkuuden tasapainon, mikä luo perustan niiden laajemmalle leviämiselle ja käytölle eri sovellusaloilla.
Tuotetiedot-taulukko
| Tuote |
Yksikkö |
Painetta sinteröity pii-karbidi (SSIC) |
Reaktiosidottu pii-karbidi (RBSiC/SiSiC) |
Uudelleenkiteytetty pii-karbidi (RSIC) |
| Sovelluksen maksimilämpötila |
℃ |
1600 |
1380 |
1650 |
| Tiheys |
g/cm³ |
> 3,1 |
> 3,02 |
> 2,6 |
| Avoin huokosuus |
% |
< 0,1 |
< 0,1 |
15% |
| Taipumiskyky |
MPa |
> 400 |
250(20℃) |
90-100(20℃) |
|
MPa |
|
280(1200℃) |
100–120 (1100 ℃) |
| Joustavuusmoduuli |
GPa |
420 |
330(20℃) |
240 |
|
GPa |
|
300 (1200 ℃) |
|
| Lämpöjohtokyky |
W/m.k |
74 |
45(1200℃) |
24 |
| Lämpölaajenemiskerroin |
K⁻¹×10⁻⁶ |
4.1 |
4.5 |
4.8 |
| Vickers-kovuus HV |
GPa |
22 |
20 |
|
| Happo- ja emäksinen kestävä |
|
erinomainen |
erinomainen |
erinomainen |
EN
