Короткий опис продукту:
Кільця з карбіду кремнію мають відмінні властивості кераміки з карбіду кремнію, такі як висока твердість, стійкість до високих температур (здатність стабільно працювати в умовах високих температур), зносостійкість і корозійна стійкість. Вони широко використовуються в таких галузях, як механічне ущільнення та високоякісні підшипники, і забезпечують надійність ущільнення та довгий термін служби обладнання в складних умовах експлуатації.
Опис деталей продукту:
Кераміка з карбіду кремнію має не тільки відмінні механічні властивості при кімнатній температурі, такі як висока міцність на згин, чудова стійкість до окиснення, гарна корозійна стійкість, висока зносостійкість і низький коефіцієнт тертя, але й її високотемпературні механічні властивості (міцність, стійкість до повзучості тощо) є одними з найкращих серед відомих керамічних матеріалів. Матеріали з карбіду кремнію, отримані методами гарячого пресування, спікання без тиску та гарячого ізостатичного пресування, здатні зберігати стабільність при температурах до 1600°C, що робить їх матеріалами з дуже високою міцністю при високих температурах серед керамічних матеріалів. Їхня стійкість до окиснення також є дуже високою серед усіх неметалевих керамік.
Початкове застосування карбіду кремнію було пов’язане з його високою твердістю. З нього можуть виготовляти різноманітні шліфувальні круги, шкурки, наждачний папір і різні абразиви для шліфування, тому він широко використовується у машинобудівній промисловості. Пізніше було виявлено, що його також можна використовувати як відновник у сталеплавильному виробництві та як нагрівальний елемент, що сприяло швидкому розвитку карбіду кремнію.
Кераміка на основі карбіду кремнію широко використовується в таких галузях промисловості, як нафтова, хімічна, мікроелектроніка, автомобілебудування, аерокосмічна, авіаційна, целюлозно-паперова, лазерна, гірничодобувна та атомна енергетика. Карбід кремнію широко застосовується у високотемпературних підшипниках, бронеплитах, соплах, високотемпературних корозійностійких деталях та компонентах електронного обладнання у високотемпературних і високочастотних діапазонах.
Кільця з карбіду кремнію, як типовий компонент кераміки з карбіду кремнію, повністю успадковують відмінну систему властивостей матеріалів карбіду кремнію. Вони мають надзвичайно високу структурну міцність і твердість, що дозволяє їм зберігати морфологічну стабільність за складних механічних навантажень і протистояти зовнішнім ударам та стисканню. Їх зносостійкість досягає найвищого рівня; у разі постійного тертя (наприклад, при контактному терті під час обертального або зворотно-поступального руху) швидкість зносу значно нижча, ніж у звичайних металевих або керамічних кілець, а термін служби значно подовжується. Вони мають виняткові високотемпературні характеристики й можуть довго працювати стабільно в умовах температури 1200°C або ще вище. Крім того, вони володіють чудовою стійкістю до теплового удару; навіть у сценаріях різких змін температури (наприклад, під час запуску та зупинки високотемпературного обладнання) вони не схильні до тріщин або руйнування через термічні напруження. Одночасно їхня стійкість до корозії є відмінною, вони мають високу стійкість до дії кислот, лугів, сольових розчинів і різних органічних корозійних середовищ. Вони можуть надійно працювати протягом тривалого часу в жорстких корозійних умовах. Крім того, вони також мають добру теплопровідність і стійкість до окиснення, з високим ефективність передачі тепла та не схильні до зниження продуктивності через окислення при високих температурах.
З точки зору сфер застосування, кільця з карбіду кремнію охоплюють багато ключових промислових сценарів завдяки своїм численним перевагам. У галузі механічних ущільнень вони є основними компонентами високоякісних механічних ущільнень і широко використовуються для ущільнення насосів у нафтохімічній промисловості, ущільнення циркуляційних насосів у системах охолодження атомних електростанцій та ущільнення двигунів літаків і ракет. Наприклад, під час транспортування висококорозійних, високотемпературних і високотискових хімічних середовищ (наприклад, розчинів сильних кислот і високотемпературних розплавів) кільця з карбіду кремнію можуть використовуватися як рухомі або нерухомі кільця для забезпечення надійного ущільнення, запобігання витоку середовища та забезпечення безпечного та ефективного функціонування обладнання. У галузі підшипників і передач кільця з карбіду кремнію можуть застосовуватися як ролики або елементи сепараторів високотемпературних і високошвидкісних підшипників, придатних для високотемпературних роликових підшипників у металургійній промисловості, високошвидкісних підшипників у авіаційних двигунах тощо. Завдяки низькому коефіцієнту тертя та високій зносостійкості вони зменшують опір обертанню підшипників, підвищуючи ефективність передачі та термін служби. У галузі напівпровідників і мікроелектроніки, завдяки напівпровідниковим характеристикам, стійкості до високих температур і радіації, кільця з карбіду кремнію можуть використовуватися у ключових конструктивних елементах високотемпературного напівпровідникового обладнання, наприклад, у високотемпературних несучих кільцях у процесі виготовлення пластин. Вони зберігають структурну стабільність у високотемпературних технологічних середовищах (наприклад, при епітаксіальному зростанні та іонному легуванні при високих температурах), не забруднюють пластини й забезпечують точність і вихід придатних мікросхем. У галузі нових джерел енергії, наприклад, у високотискових ущільнювальних вузлах водневого обладнання, кільця з карбіду кремнію здатні витримувати корозійну дію високого тиску водню та ерозію від швидкого потоку, забезпечуючи надійність ущільнення у паливних елементах на основі водню та обладнанні для зберігання і транспортування водню. Крім того, у таких сценаріях, як зносостійкі деталі гірничодобувального обладнання та ущільнювальні кільця високотемпературних сушильних валів папероробних машин, кільця з карбіду кремнію завдяки своїм зносостійким і жароміцним властивостям стають ключовим вибором для заміни традиційних матеріалів і покращення продуктивності обладнання.
З точки зору переваг продукту, кільця з карбіду кремнію можуть значно підвищити надійність обладнання та термін його служби. Їхня висока стійкість до зносу, корозії та високих температур зменшує кількість несправностей обладнання та простоїв, спричинених ущільненням і передачею, а також знижує витрати на технічне обслуговування. По-друге, їхня здатність адаптуватися до екстремальних умов роботи є надзвичайно високою, що заповнює прогалину у застосуванні традиційних металевих кілець (схильність до корозії, недостатня міцність при високих температурах) та звичайних керамічних кілець (погана стійкість до теплового удару, висока крихкість) у сценаріях із високими температурами, сильною корозією та високим зносом, забезпечуючи матеріальну основу для розвитку високотехнологічного обладнання у бік більш вимогливих умов експлуатації. Крім того, вони сприяють ефективній роботі обладнання; низький коефіцієнт тертя дозволяє зменшити втрати енергії, а гарна теплопровідність допомагає у тепловому управлінні обладнанням (наприклад, своєчасно виводити тепло тертя у місці ущільнення, щоб уникнути локального перегріву), тим самим підвищуючи енергоефективність всієї системи. Окрім цього, їхня роль у технологічному забезпеченні високотехнологічних галузей є помітною. Завдяки поєднанню напівпровідникових і структурних властивостей карбіду кремнію, кільця з карбіду кремнію можуть задовольняти потреби у структурній підтримці, захисті ущільнення та часткових електричних властивостях у високотехнологічних галузях, таких як напівпровідники та аерокосмічна промисловість, сприяючи розвитку відповідного обладнання у напрямку мініатюризації, високої інтеграції та високої надійності.
З точки зору виробничого процесу, кільця з карбіду кремнію зазвичай виготовляють із застосуванням технології прецизійного спікання та обробки. Спочатку для ущільнення порошку карбіду кремнію у заготовку використовують такі процеси, як гаряче пресування, реакційне спікання або гаряче ізостатичне пресування. Потім за допомогою високоточного шліфування, довбання або навіть лазерної обробки досягають дуже високих показників точності розмірів кільця (таких як круглість, паралельність і шорсткість поверхні), щоб відповідати суворим вимогам до допусків у прецизійних ущільненнях, високошвидкісних передачах тощо. Деякі високоякісні кільця з карбіду кремнію також піддають поверхневій модифікації (наприклад, нанесенню зміцнюючих покриттів або іонному легуванню), щоб ще більше покращити їх зносостійкість, корозійну стійкість або електричні властивості та розширити межі застосування. З розвитком промислових технологій процес виготовлення кілець з карбіду кремнію постійно удосконалюється: тепер можливо виготовляти кільця більших розмірів і складніших конструкцій, а також досягти балансу між стабільністю характеристик і контролем вартості, що створює основу для їхнього ширшого поширення та застосування в різноманітних галузях.
Таблиця параметрів продукту
| Пункт |
Одиниця |
Безтискова спечений карбід кремнію (SSIC) |
Реакційно зв'язаний карбід кремнію (RBSiC/SiSiC) |
Рекристалізований карбід кремнію (RSIC) |
| Максимальна температура експлуатації |
℃ |
1600 |
1380 |
1650 |
| Щільність |
г/см³ |
> 3,1 |
> 3,02 |
> 2,6 |
| Відкрита пористість |
% |
< 0.1 |
< 0.1 |
15% |
| Проміжна сила |
Мпа |
> 400 |
250(20℃) |
90-100(20℃) |
|
Мпа |
|
280(1200℃) |
100-120 (1100℃) |
| Модуль пружності |
ГПа |
420 |
330(20℃) |
240 |
|
ГПа |
|
300 (1200℃) |
|
| Теплопровідниковість |
Вт/м·К |
74 |
45(1200℃) |
24 |
| Коефіцієнт теплового розширення |
K⁻¹×10⁻⁶ |
4.1 |
4.5 |
4.8 |
| Твердість за Віккерсом HV |
ГПа |
22 |
20 |
|
| Стійкість до кислот і лугів |
|
чудово |
чудово |
чудово |
EN
