Descriere scurtă a produsului:
Inelele din carbura de siliciu posedă proprietăți excelente ale ceramicii din carbura de siliciu, cum ar fi duritate ridicată, rezistență la temperaturi înalte (capabile să funcționeze stabil în medii cu temperaturi ridicate), rezistență la uzură și la coroziune. Sunt utilizate pe scară largă în domenii precum etanșarea mecanică și rulmenții de înaltă performanță și pot asigura fiabilitatea etanșării și durata de viață a echipamentelor în condiții complexe de funcționare.
Descrierea detaliată a produsului:
Ceramica din carbura de siliciu posedă nu doar proprietăți mecanice excelente la temperatură ambiantă, cum ar fi rezistență ridicată la încovoiere, rezistență excelentă la oxidare, bună rezistență la coroziune, rezistență mare la uzură și coeficient de frecare scăzut, dar și proprietățile sale mecanice la temperatură înaltă (rezistență, rezistență la fluaj, etc.) se numără printre cele mai remarcabile ale tuturor materialelor ceramice cunoscute. Materialele din carbura de siliciu preparate prin sinterizare cu presare la cald, sinterizare fără presiune și sinterizare izostatică la cald pot menține stabilitatea la temperaturi până la 1600°C, ceea ce le face materiale cu o rezistență foarte bună la temperatură înaltă printre materialele ceramice. Rezistența lor la oxidare este de asemenea foarte bună printre toate ceramicele neoxice.
Aplicația inițială a carbidei de siliciu a fost datorată performanței sale ridicate în ceea ce privește duritatea. Poate fi utilizată pentru realizarea unor diverse discuri abrazive, hârtie emery, hârtie șlefuitoare și diverse materiale abrazive pentru rectificare, fiind astfel utilizată pe scară largă în industria prelucrării mecanice. Ulterior, s-a descoperit că poate fi folosită și ca agent reductor în metalurgia oțelului și ca element de încălzire, ceea ce a stimulat dezvoltarea rapidă a carburii de siliciu.
Ceramica din carbide de siliciu este utilizată pe scară largă în domenii industriale precum petrolul, industria chimică, microelectronica, automobilele, aerospace, aviația, producția de hârtie, laser, minerit și energia atomică. Carbura de siliciu este utilizată pe scară largă la rulmenți pentru temperaturi înalte, plăci antibalistică, duze, componente rezistente la coroziune la temperaturi înalte și piese pentru echipamente electronice în game de temperatură înaltă și frecvență înaltă.
Inelele din carbura de siliciu, ca o componentă tipică a ceramicilor din carbura de siliciu, moștenesc pe deplin sistemul excelent de performanță al materialelor din carbura de siliciu. Ele posedă o rezistență structurală și duritate extrem de ridicate, ceea ce le permite să mențină stabilitatea morfologică în condiții complexe de sarcină mecanică și să reziste la impactul și compresiunea exterioară. Rezistența lor la uzură atinge un nivel superior; în condiții de frecare continuă (cum ar fi frecarea prin contact în mișcări de rotație sau alternative), rata de uzură este mult mai scăzută decât a inelelor convenționale din metal sau ceramică, iar durata de viață este semnificativ prelungită. Dispun de performanțe excepționale la temperaturi ridicate și pot funcționa stabil un timp îndelungat în medii cu temperaturi de 1200°C sau chiar mai mari. În plus, au o rezistență excelentă la șoc termic; chiar și în scenarii cu schimbări bruște de temperatură (cum ar fi procesul de pornire și oprire al echipamentelor la temperaturi ridicate), nu se crăpă sau sparge ușor din cauza tensiunilor termice. În același timp, rezistența lor la coroziune este excelentă, având o rezistență puternică față de acizi, baze, soluții saline și diverse medii corozive organice. Pot funcționa fiabil un timp îndelungat în medii corozive severe. În plus, dispun de o bună conductivitate termică și rezistență la oxidare, cu un coeficient ridicat eficiența transferului de căldură și nu sunt ușor de cauzat atenuarea performanței datorită oxidării la temperaturi ridicate.
În ceea ce privește domeniile de aplicare, inelele din carbura de siliciu acoperă numeroase scenarii industriale cheie datorită avantajelor lor multiple. În domeniul etanșării mecanice, acestea sunt componente esențiale ale etanșărilor mecanice de înaltă performanță și sunt utilizate pe scară largă pentru etanșarea pompelor din industria petrochimică, etanșarea pompelor de circulație din sistemele de răcire ale centralelor nucleare și etanșarea motoarelor aero-spațiale. De exemplu, la transportul mediilor chimice extrem de corosive, la temperatură și presiune ridicate (precum soluțiile de acid puternic și topiturile la temperatură înaltă), inelele din carbura de siliciu pot fi utilizate ca inele mobile sau inele fixe pentru a realiza o etanșare fiabilă, prevenind scurgerile de mediu și asigurând funcționarea sigură și eficientă a echipamentelor. În domeniul rulmenților și transmisiilor, inelele din carbura de siliciu pot fi folosite ca elemente de rulare sau componente ale cadrului rulmenților pentru temperaturi ridicate și viteză mare, fiind potrivite pentru rulmenții la temperatură înaltă din industria metalurgică sau pentru rulmenții cu viteză mare din motoarele aeronautice. Datorită coeficientului redus de frecare și rezistenței ridicate la uzură, acestea reduc rezistența la înaintare a rulmenților și îmbunătățesc eficiența transmisiei și durata de viață. În domeniul semiconductorilor și microelectronicii, datorită caracteristicilor semiconductoriale, rezistenței la temperatură înaltă și rezistenței la radiații ale carbidei de siliciu, inelele din acest material pot fi utilizate în piese structurale cheie ale echipamentelor semiconductoare la temperatură înaltă, precum inelele purtătoare la temperatură înaltă din procesul de fabricare a waferilor. Acestea pot menține stabilitatea structurală în condiții de proces la temperatură înaltă (precum creșterea epitaxială și implantarea ionilor la temperatură ridicată) și nu poluează ușor waferii, asigurând precizia și randamentul fabricării cipurilor. În domeniul energiei noi, precum legătura de etanșare la presiune înaltă a echipamentelor pentru hidrogen, inelele din carbura de siliciu pot rezista la coroziunea provocată de hidrogenul la presiune înaltă și la eroziunea fluxului rapid, oferind sprijin pentru fiabilitatea etanșării sistemelor de pile de combustibil cu hidrogen și a echipamentelor de stocare și transport al hidrogenului. În plus, în aplicații precum piesele rezistente la uzură ale utilajelor miniere sau inelele de etanșare ale rolelor de uscare la temperatură înaltă din mașinile de hârtie, inelele din carbura de siliciu au devenit o opțiune esențială pentru înlocuirea materialelor tradiționale și pentru îmbunătățirea performanței echipamentelor, datorită caracteristicilor lor de rezistență la uzură și la temperatură înaltă.
Din perspectiva avantajelor produsului, inelele din carbura de siliciu pot în primul rând îmbunătăți semnificativ fiabilitatea echipamentelor și durata lor de viață. Rezistența lor excelentă la uzură, coroziune și temperaturi ridicate reduce numărul defecțiunilor și oprirea echipamentelor cauzate de etanșare și transmisie, scăzând astfel costurile de întreținere. În al doilea rând, capacitatea lor de adaptare la condiții extreme de funcționare este foarte ridicată, acoperind golul de aplicare al inelelor metalice tradiționale (ușor corozibile, rezistență insuficientă la temperaturi înalte) și al inelelor ceramice obișnuite (rezistență slabă la socuri termice, fragilitate mare) în scenarii cu temperaturi ridicate, coroziune puternică și uzură intensă, oferind o bază materială pentru dezvoltarea echipamentelor de înaltă performanță către condiții de lucru mai exigente. În plus, contribuie la funcționarea eficientă a echipamentelor; coeficientul redus de frecare poate reduce pierderile de energie, iar conductivitatea termică bună poate ajuta la gestionarea termică a echipamentelor (de exemplu, evacuarea rapidă a căldurii generate prin frecare în zona de etanșare pentru a evita supraîncălzirea locală), îmbunătățind astfel eficiența energetică a întregului sistem. De asemenea, rolul lor tehnologic în domeniile de înaltă tehnologie este remarcabil. Prin integrarea proprietăților semiconductoare și a proprietăților structurale ale carburei de siliciu, inelele din carbura de siliciu pot satisface necesitățile de susținere structurală, protecție prin etanșare și proprietăți electrice parțiale în domenii de vârf precum semiconductorii și aerospace, promovând dezvoltarea echipamentelor conexe în direcția miniaturizării, înaltei integrări și a unei fiabilități sporite.
În ceea ce privește procesul de fabricație, inelele din carbura de siliciu utilizează de obicei tehnologii de sinterizare și prelucrare precisă. În primul rând, se aplică procedee precum sinterizarea prin presare la cald, sinterizarea prin reacție sau sinterizarea izostatică la cald pentru a densifica pulberea de carbură de siliciu într-o formă brută. Apoi, prin rectificare de înaltă precizie, lefuire sau chiar prelucrare cu laser, precizia dimensională a inelului (precum circularitatea, paralelismul și rugozitatea suprafeței) atinge un standard extrem de ridicat, corespunzător cerințelor stricte de toleranță pentru etanșări precise, transmisii rapide etc. Unele inele premium din carbură de siliciu beneficiază și de tratamente de modificare a suprafeței (precum consolidarea prin acoperire sau implantare ionică), pentru a optimiza în continuare rezistența la uzură, rezistența la coroziune sau proprietățile electrice, extinzând astfel limitele de aplicație. Pe măsură ce tehnologia industrială evoluează, procesul de preparare al inelelor din carbură de siliciu este în continuă modernizare, permițând nu doar realizarea unor corpuri inelare de dimensiuni mai mari și cu structuri mai complexe, ci și obținerea unui echilibru între consistența performanței și controlul costurilor, punând bazele pentru răspândirea și utilizarea lor într-un spectru tot mai larg de domenii.
Tabelul parametrilor produsului
| Articol |
Unitate |
Carbură de siliciu sinterizată fără presiune (SSIC) |
Carbură de siliciu legată prin reacție (RBSiC/SiSiC) |
Carbură de siliciu recristalizată (RSIC) |
| Temperatura maximă de utilizare |
℃ |
1600 |
1380 |
1650 |
| Densitate |
g/cm3 |
> 3,1 |
> 3,02 |
> 2,6 |
| Porozitate deschisă |
% |
< 0.1 |
< 0.1 |
15% |
| Rezistență la flectare |
MPa |
> 400 |
250(20℃) |
90-100(20℃) |
|
MPa |
|
280(1200℃) |
100-120 (1100℃) |
| Modul de elasticitate |
GPA |
420 |
330(20℃) |
240 |
|
GPA |
|
300 (1200℃) |
|
| Conductivitate termică |
W/m.k |
74 |
45(1200℃) |
24 |
| Coeficient de expansiune termică |
K⁻¹×10⁻⁶ |
4.1 |
4.5 |
4.8 |
| Duritatea Vickers HV |
GPA |
22 |
20 |
|
| Rezistență la acizi și baze |
|
excelent |
excelent |
excelent |
EN
