Stručný popis produktu:
Kruhy z karbidu kremíka majú vynikajúce vlastnosti keramiky z karbidu kremíka, ako je vysoká tvrdosť, odolnosť voči vysokým teplotám (schopnosť stabilnej práce vo vysokoteplotných prostrediach), odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť voči korózii. Široko sa používajú v oblastiach ako mechanické tesnenie a vysokorýchlostné ložiská a môžu zabezpečiť spoľahlivosť tesnenia a životnosť zariadení za zložitých prevádzkových podmienok.
Detailný popis produktu:
Karbid kremíka má nielen vynikajúce mechanické vlastnosti pri izbovej teplote, ako je vysoká pevnosť v ohybe, vynikajúca odolnosť voči oxidácii, dobrá odolnosť voči korózii, vysoká odolnosť voči opotrebovaniu a nízky koeficient trenia, ale aj jeho mechanické vlastnosti pri vysokej teplote (pevnosť, odolnosť voči creepu atď.) patria medzi najlepšie známe keramické materiály. Materiály karbidu kremíka pripravené spekaním za horúca, beztlakovým spekaním a izostatickým spekaním za horúca môžu udržať stabilitu pri teplotách až do 1600 °C, čo ich robí materiálmi s veľmi dobrou pevnosťou pri vysokej teplote medzi keramickými materiálmi. Ich odolnosť voči oxidácii je tiež jednou z najlepších medzi všetkými neoxidovými keramickými materiálmi.
Pôvodné použitie karbidu kremíka bolo spôsobené jeho vysokou tvrdosťou. Môže byť spracovaný na rôzne brúsne kotúče, šmirgľovú látku, sústruhy a rôzne brúsne materiály, čo vedie k jeho širokému využitiu v priemyselnom spracovaní materiálov. Neskôr bolo zistené, že môže byť tiež použitý ako redukčné činidlo pri výrobe ocele a ako vyhrievací prvok, čo podporilo rýchly rozvoj karbidu kremíka.
Keramika z karbidu kremíka sa široko používa v priemyselných odvetviach, ako sú ropný priemysel, chemický priemysel, mikroelektronika, automobilový priemysel, letecký a vesmírny priemysel, letecký priemysel, výroba papiera, laserová technika, ťažba a atómová energia. Karbid kremíka sa široko využíva pri vysokoteplotných ložiskách, protibalistickej ochrane, tryskách, komponentoch odolných voči vysokoteplotnej korózii a dieloch elektronických zariadení v oblasti vysokých teplôt a vysokých frekvencií.
Karbid kremíkové prsteny, ako typická súčasť karbidokremíkových keramík, plne dedia vynikajúci výkonnostný systém materiálov z karbidu kremíka. Majú extrémne vysokú štrukturálnu pevnosť a tvrdosť, čo im umožňuje udržiavať tvarovú stabilitu pri komplexných mechanických zaťaženiach a odolávať vonkajšiemu nárazu a stlačeniu. Ich odolnosť voči opotrebovaniu dosahuje najvyššiu úroveň; pri spojitom trení (napríklad pri dotykovom trení pri rotačných a posuvných pohyboch) je miera opotrebenia omnoho nižšia v porovnaní s bežnými kovovými alebo keramickými prstencami, čo výrazne predlžuje životnosť. Majú vynikajúce vlastnosti pri vysokých teplotách a môžu dlhodobo stabilne pracovať v prostredí s teplotou 1200 °C alebo ešte vyššej. Navyše majú vynikajúcu odolnosť voči tepelnému šoku; aj v situáciách prudkých zmenách teploty (napríklad pri štarte a vypínaní vysokoteplotných zariadení) sa kvôli tepelnému napätiu ľahko netrhlina ani nezlomia. Súčasne majú vynikajúcu odolnosť voči korózii a silnú odolnosť voči kyselinám, zásadám, soľným roztokom a rôznym organickým korozívnym médiám. Môžu spoľahlivo pracovať dlhodobo v náročných koróznych prostrediach. Okrem toho majú tiež dobrú tepelnú vodivosť a odolnosť voči oxidácii, s vysokou účinnosť prenosu tepla a nie sú náchylné na oslabenie výkonu spôsobené oxidáciou pri vysokých teplotách.
Pokiaľ ide o aplikačné oblasti, kruhy z karbidu kremíka pokrývajú množstvo kľúčových priemyselných scenárov vďaka svojim rôznym výhodám. V oblasti mechanického tesnenia sú jadrovými komponentmi vysokorýchlostných mechanických tesnení a široko sa používajú pri tesnení čerpadiel v petrochemickom priemysle, tesnení obežných čerpadiel v chladiacich systémoch jadrových elektrární a tesnení leteckých motorov. Napríklad pri preprave vysokej korózii odolných, vysokoteplotných a vysokotlakových chemických médií (ako sú silné kyselinové roztoky a vysokoteplotné taveniny) môžu byť kruhy z karbidu kremíka použité ako pohyblivé alebo nehybné krúžky na dosiahnutie spoľahlivého tesnenia, zabránenie úniku média a zabezpečenie bezpečnej a efektívnej prevádzky zariadení. V oblasti ložísk a prevodov môžu byť kruhy z karbidu kremíka použité ako valivé telesá alebo súčasti kleci vysokoteplotných a vysokorýchlostných ložísk, vhodných pre vysokoteplotné valivé ložiská v metalurgickom priemysle, vysokorýchlostné ložiská v leteckých motoroch atď. Vďaka nízkej hodnote koeficientu trenia a vysokému odolnosti voči opotrebeniu znižujú prevádzkový odpor ložísk a zvyšujú účinnosť prenosu energie a životnosť. V oblasti polovodičov a mikroelektroniky, vzhľadom na polovodičové vlastnosti, odolnosť voči vysokým teplotám a odolnosť voči radiácii, môžu byť kruhy z karbidu kremíka použité v kľúčových konštrukčných častiach vysokoteplotných polovodičových zariadení, napríklad ako vysokoteplotné nosné krúžky v procese výroby waferov. Môžu udržať štrukturálnu stabilitu vo vysokoteplotných procesných prostrediach (ako je epitaxný rast a iontová implantácia pri vysokých teplotách) a nie sú náchylné na znečisťovanie waferov, čím zabezpečujú presnosť a výnos výroby čipov. V oblasti nových zdrojov energie, ako je vysokotlakové tesnenie vodíkových zariadení, kruhy z karbidu kremíka odolávajú korózii vysokotlakového vodíka a erózii rýchlo prúdiacej látky, čo poskytuje podporu spoľahlivosti tesnenia systémov vodíkových palivových článkov a zariadení na skladovanie a prepravu vodíka. Okrem toho sa v aplikáciách, ako sú opotrebované časti ťažobného strojníctva a tesniace krúžky vysokoteplotných sušiacich valcov papierenského strojníctva, kruhy z karbidu kremíka stávajú kľúčovou voľbou na náhradu tradičných materiálov a zlepšenie výkonu zariadení vďaka svojim vlastnostiam odolnosti voči opotrebeniu a vysokým teplôtam.
Z hľadiska výhod produktu môžu kruhy z karbidu kremíka najprv výrazne zlepšiť spoľahlivosť a životnosť zariadení. Ich vynikajúca odolnosť voči opotrebovaniu, korózii a vysokým teplotám zníži počet porúch a výpadkov zariadení spôsobených tesnením a prenosom, a tým aj náklady na údržbu. Po druhé, ich schopnosť prispôsobiť sa extrémnym pracovným podmienkam je mimoriadne silná, čím vyplňujú medzeru v aplikáciách tradičných kovových krúžkov (náchylných na koróziu, nedostatočná pevnosť pri vysokých teplotách) a bežných keramických krúžkov (slabá odolnosť voči tepelnému šoku, vysoká krehkosť) v podmienkach s vysokou teplotou, silnou koróziou a intenzívnym opotrebovaním a poskytujú materiálový základ pre vývoj vysokej triedy zariadení určených pre náročnejšie podmienky. Okrem toho pomáhajú zariadeniam dosiahnuť efektívny chod; nízky koeficient trenia môže znížiť straty energie a dobrá tepelná vodivosť môže pomôcť pri riadení tepla v zariadeniach (napríklad včasné odvádzanie trenia z miesta tesnenia, aby sa predišlo lokálnemu prehriatiu), čím sa zvyšuje energetická účinnosť celého systému. Navyše ich technologická podpora vo vysokej triede je výrazná. Vďaka integrácii polovodičových a štrukturálnych vlastností karbidu kremíka môžu kruhy z karbidu kremíka spĺňať požiadavky na konštrukčnú podporu, tesniacu ochranu a čiastočné elektrické vlastnosti v oblastiach vysokej technológie, ako sú polovodiče a letecký priemysel, a tak podporujú vývoj príslušných zariadení smerom k miniaturizácii, vyššej integrácii a vyššej spoľahlivosti.
Čo sa týka výrobného procesu, kruhy z karbidu kremíka zvyčajne využívajú technológiu presného spekania a spracovania. Najprv sa použijú procesy, ako je horúce lisovanie, reakčné spekanie alebo horúce izostatické lisovanie, pri ktorých sa prášok karbidu kremíka zhustí do polotovaru. Následne sa pomocou vysokopresného brúsenia, lapovania alebo dokonca laserového spracovania dosiahne extrémne vysoká mierka rozmerného presadenia kruhu (napríklad kruhovitosť, rovnobežnosť a drsnosť povrchu), čo spĺňa prísne požiadavky na tolerancie v oblastiach presného tesnenia, vysokorýchlostného prenosu atď. Niektoré vysokej triedy kruhy z karbidu kremíka podstupujú aj úpravy povrchu (ako sú zpevnenie povlakom alebo implantácia iónov), čím sa ďalej optimalizuje ich odolnosť voči opotrebeniu, korózii alebo elektrické vlastnosti a rozširujú sa tak aplikačné možnosti. So vývojom priemyselnej technológie sa postup výroby kruhov z karbidu kremíka neustále zdokonaľuje. Umožňuje nielen výrobu telies väčších rozmerov a zložitejších štruktúr, ale aj dosiahnutie rovnováhy medzi konzistentnosťou výkonu a kontrolou nákladov, čím sa zakladá základ pre ich širšie rozšírenie a uplatnenie v rôznych oblastiach.
Tabuľka parameterov produktu
| Položka |
Jednotka |
Beztlakový spekaný karbíd kremíka (SSIC) |
Reakčne viazaný karbíd kremíka (RBSiC/SiSiC) |
Recryštalizovaný karbíd kremíka (RSIC) |
| Max. teplota aplikácie |
℃ |
1600 |
1380 |
1650 |
| Hustota |
g/cm³ |
> 3,1 |
> 3,02 |
> 2,6 |
| Otvorená pórozita |
% |
< 0.1 |
< 0.1 |
15% |
| Pevnosť ohýb |
MPa |
> 400 |
250(20℃) |
90-100(20℃) |
|
MPa |
|
280(1200℃) |
100-120 (1100 ℃) |
| Modul pružnosti |
GPa |
420 |
330(20℃) |
240 |
|
GPa |
|
300 (1200 ℃) |
|
| Tepelná vodivosť |
W/m.k |
74 |
45(1200℃) |
24 |
| Súčiniteľ tepelného rozťažnosti |
K⁻¹×10⁻⁶ |
4.1 |
4.5 |
4.8 |
| Vickersova tvrdosť HV |
GPa |
22 |
20 |
|
| Odolný proti kyselinám a zásadám |
|
výborne |
výborne |
výborne |
EN
