Brève description du produit :
Les anneaux en carbure de silicium possèdent d'excellentes propriétés des céramiques en carbure de silicium telles que la haute dureté, la résistance aux hautes températures (capacité à fonctionner de manière stable dans des environnements à haute température), la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion. Ils sont largement utilisés dans des domaines tels que l'étanchéité mécanique et les roulements haut de gamme, et permettent d'assurer la fiabilité d'étanchéité et la durée de vie des équipements dans des conditions de travail complexes.
Détails du produit description :
Les céramiques en carbure de silicium possèdent non seulement d'excellentes propriétés mécaniques à température ambiante, telles qu'une grande résistance en flexion, une excellente résistance à l'oxydation, une bonne résistance à la corrosion, une haute résistance à l'usure et un faible coefficient de friction, mais aussi leurs propriétés mécaniques à haute température (résistance, résistance au fluage, etc.) comptent parmi les plus remarquables parmi les matériaux céramiques connus. Les matériaux en carbure de silicium élaborés par frittage par pressage à chaud, frittage sans pression et frittage isostatique à chaud peuvent conserver leur stabilité à des températures allant jusqu'à 1600 °C, ce qui en fait des matériaux présentant une très bonne résistance à haute température parmi les céramiques. Leur résistance à l'oxydation est également très élevée parmi toutes les céramiques non oxydes.
La première application du carbure de silicium était due à ses performances élevées en termes de dureté. Il peut être transformé en diverses meules, toiles émerisées, papiers abrasifs et différents abrasifs pour le meulage, ce qui explique son utilisation répandue dans l'industrie de la transformation mécanique. Par la suite, on a découvert qu'il pouvait également être utilisé comme agent réducteur dans la sidérurgie et comme élément chauffant, favorisant ainsi le développement rapide du carbure de silicium.
Les céramiques en carbure de silicium sont largement utilisées dans des domaines industriels tels que le pétrole, la chimie, la microélectronique, l'automobile, l'aérospatiale, l'aviation, la papeterie, le laser, l'exploitation minière et l'énergie atomique. Le carbure de silicium est largement utilisé dans les roulements à haute température, les plaques antiballes, les buses, les composants résistants à la corrosion à haute température, ainsi que dans les pièces d'équipements électroniques fonctionnant à haute température et en régime haute fréquence.
Les bagues en carbure de silicium, en tant que composant typique des céramiques en carbure de silicium, héritent pleinement du système de performances excellentes des matériaux en carbure de silicium. Elles possèdent une résistance structurale et une dureté extrêmement élevées, ce qui leur permet de maintenir une stabilité morphologique sous des charges mécaniques complexes et de résister aux chocs et à la compression externes. Leur résistance à l'usure atteint un niveau supérieur : dans des conditions de frottement continu (comme le frottement de contact en mouvement rotatif ou alternatif), leur taux d'usure est bien inférieur à celui des bagues métalliques ou céramiques conventionnelles, et leur durée de vie est considérablement prolongée. Elles présentent des performances remarquables à haute température et peuvent fonctionner de manière stable pendant de longues périodes dans un environnement thermique de 1200 °C ou même plus élevé. De plus, elles ont une excellente résistance au choc thermique ; même dans des scénarios comportant des variations brutales de température (comme lors du démarrage et de l'arrêt d'équipements à haute température), elles ne se fissurent ou ne se brisent pas facilement en raison des contraintes thermiques. En outre, leur résistance à la corrosion est excellente, avec une forte résistance aux acides, aux solutions alcalines, aux sels et à divers milieux corrosifs organiques. Elles peuvent fonctionner de manière fiable pendant de longues périodes dans des environnements corrosifs sévères. En outre, elles possèdent également une bonne conductivité thermique et une résistance à l'oxydation élevée, avec un coefficient l'efficacité du transfert thermique, et ne provoquent pas facilement une atténuation des performances due à l'oxydation à haute température.
En ce qui concerne les domaines d'application, les bagues en carbure de silicium couvrent de nombreux scénarios industriels clés grâce à leurs multiples avantages. Dans le domaine de l'étanchéité mécanique, elles constituent les composants essentiels des joints mécaniques haut de gamme et sont largement utilisées pour l'étanchéité des pompes dans l'industrie pétrochimique, l'étanchéité des pompes de circulation dans les systèmes de refroidissement des centrales nucléaires, ainsi que l'étanchéité des moteurs aérospatiaux. Par exemple, lors du transport de milieux chimiques fortement corrosifs, à haute température et sous haute pression (tels que des solutions d'acides forts et des fondus à haute température), les bagues en carbure de silicium peuvent être utilisées comme bagues mobiles ou fixes afin d'assurer une étanchéité fiable, d'éviter les fuites de fluide et de garantir un fonctionnement sûr et efficace des équipements. Dans le domaine des roulements et de la transmission, les bagues en carbure de silicium peuvent servir d'éléments roulants ou de composants de cages pour roulements supportant des températures élevées et des vitesses élevées, adaptés aux roulements à rouleaux chauds dans l'industrie métallurgique ou aux roulements à grande vitesse dans les moteurs aéronautiques. Grâce à leur faible coefficient de friction et à leur forte résistance à l'usure, elles réduisent la résistance au roulement, améliorent l'efficacité de la transmission et prolongent la durée de vie. Dans le domaine des semiconducteurs et de la microélectronique, en raison des propriétés semi-conductrices, de la résistance aux hautes températures et aux radiations offertes par le carbure de silicium, ces bagues peuvent être utilisées comme pièces structurelles clés dans les équipements semi-conducteurs à haute température, telles que les bagues porteuses utilisées dans le processus de fabrication des wafers. Elles maintiennent une stabilité structurelle dans des environnements de procédé à haute température (comme la croissance épitaxiale et l'implantation ionique à haute température), ne polluent pas facilement les wafers et garantissent la précision et le rendement de la fabrication des puces. Dans le secteur des nouvelles énergies, notamment au niveau de l'étanchéité sous haute pression dans les équipements liés à l'hydrogène, les bagues en carbure de silicium résistent à la corrosion par l'hydrogène sous haute pression et à l'érosion due aux flux rapides, assurant ainsi la fiabilité des systèmes de piles à combustible à hydrogène et des équipements de stockage et de transport d'hydrogène. En outre, dans des applications telles que les pièces résistant à l'usure dans les machines minières ou les joints d'étanchéité des rouleaux de séchage à haute température dans les machines à papier, les bagues en carbure de silicium sont devenues un choix privilégié pour remplacer les matériaux traditionnels et améliorer les performances des équipements, grâce à leurs caractéristiques de résistance à l'usure et aux hautes températures.
Du point de vue des avantages produits, les bagues en carbure de silicium peuvent tout d'abord améliorer significativement la fiabilité et la durée de vie des équipements. Leur excellente résistance à l'usure, à la corrosion et aux hautes températures réduit le nombre de pannes et d'arrêts d'équipement causés par des systèmes d'étanchéité et de transmission, et diminue les coûts de maintenance. Deuxièmement, leur capacité d'adaptation aux conditions de fonctionnement extrêmes est très élevée, comblant ainsi le vide applicatif des bagues métalliques traditionnelles (facilement corrosibles, résistance insuffisante à haute température) et des bagues céramiques ordinaires (mauvaise résistance aux chocs thermiques, grande fragilité) dans des scénarios à haute température, forte corrosion et forte usure, tout en fournissant une base matérielle pour le développement d'équipements haut de gamme vers des conditions de fonctionnement plus exigeantes. En outre, elles permettent un fonctionnement efficace des équipements ; leur faible coefficient de friction réduit les pertes d'énergie, et leur bonne conductivité thermique aide à la gestion thermique des équipements (comme l'évacuation rapide de la chaleur générée par friction au niveau du joint d'étanchéité afin d'éviter toute surchauffe localisée), améliorant ainsi l'efficacité énergétique de l'ensemble du système. Par ailleurs, leur rôle d'accompagnement technologique dans les domaines haut de gamme est marquant. Grâce à l'intégration des propriétés semiconductrices et structurales du carbure de silicium, ces bagues peuvent répondre aux besoins de support structurel, de protection étanche et de propriétés électriques partielles dans des domaines avancés tels que les semi-conducteurs et l'aérospatiale, favorisant ainsi l'évolution des équipements associés vers la miniaturisation, une intégration accrue et une fiabilité plus élevée.
En ce qui concerne le procédé de fabrication, les bagues en carbure de silicium adoptent généralement une technologie de frittage et de traitement de précision. Tout d'abord, des procédés tels que le frittage par pression à chaud, le frittage réactif ou le frittage isostatique à chaud sont utilisés pour densifier la poudre de carbure de silicium en un brut. Ensuite, grâce à un meulage, un polissage ou même un usinage laser de haute précision, la précision dimensionnelle de la bague (comme la circularité, le parallélisme et la rugosité de surface) atteint un niveau extrêmement élevé afin de répondre aux exigences strictes en matière de tolérances pour des applications telles que l'étanchéité de précision et la transmission à grande vitesse. Certaines bagues haut de gamme en carbure de silicium font également l'objet de traitements de modification de surface (tels que le renforcement par revêtement ou l'implantation ionique) afin d'optimiser encore davantage leur résistance à l'usure, leur résistance à la corrosion ou leurs propriétés électriques, élargissant ainsi leurs domaines d'application. Avec l'évolution de la technologie industrielle, le procédé de préparation des bagues en carbure de silicium est continuellement amélioré. Il permet non seulement de réaliser des corps de bagues de plus grandes dimensions et de structures plus complexes, mais aussi d'atteindre un équilibre entre la cohérence des performances et la maîtrise des coûts, posant ainsi les bases de leur diffusion et de leur utilisation dans un éventail plus large de domaines.
Table des paramètres du produit
| Article |
Unité |
Carbure de silicium fritté sans pression (SSIC) |
Carbure de silicium lié par réaction (RBSiC/SiSiC) |
Carbure de silicium recristallisé (RSIC) |
| Température maximale d'application |
℃ |
1600 |
1380 |
1650 |
| Densité |
g/cm³ |
> 3,1 |
> 3,02 |
> 2,6 |
| Porosité ouverte |
% |
< 0.1 |
< 0.1 |
15% |
| Résistance à la flexion |
MPa |
> 400 |
250(20℃) |
90-100(20℃) |
|
MPa |
|
280(1200℃) |
100-120 (1100℃) |
| Module d'élasticité |
GPa |
420 |
330(20℃) |
240 |
|
GPa |
|
300 (1200℃) |
|
| Conductivité thermique |
W/m.k |
74 |
45(1200℃) |
24 |
| Coefficient d'expansion thermique |
K⁻¹×10⁻⁶ |
4.1 |
4.5 |
4.8 |
| Dureté Vickers HV |
GPa |
22 |
20 |
|
| Résistant à l'acide et à l'alcali |
|
excellent |
excellent |
excellent |
EN
