VẬT LIỆU

Silicon carbide (SiC) còn được gọi là carborundum, được làm từ cát thạch anh, than cốc dầu mỏ (hoặc than đá), dăm gỗ (cần thêm vào khi sản xuất silicon carbide xanh) và các nguyên liệu khác. Silicon carbide cũng có một loại khoáng chất hiếm trong tự nhiên, đó là dâu tằm. Trong các nguyên liệu chịu lửa công nghệ cao phi oxit hiện đại như C, N, B, silicon carbide là một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi và kinh tế nhất, có thể được gọi là cát thép vàng hoặc cát chịu lửa. Hiện nay, sản xuất công nghiệp silicon carbide của Trung Quốc được chia thành silicon carbide đen và silicon carbide xanh, cả hai đều là tinh thể lục giác với tỷ lệ 3,20 ~ 3,25 và độ cứng vi mô từ 2840 ~ 3320 kg/m².

Các sản phẩm silicon carbide được phân loại thành nhiều loại tùy theo môi trường ứng dụng khác nhau. Chúng thường được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng cơ khí. Ví dụ, silicon carbide là vật liệu lý tưởng cho gioăng cơ khí silicon carbide nhờ khả năng chống ăn mòn hóa học tốt, độ bền cao, độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt, hệ số ma sát nhỏ và khả năng chịu nhiệt cao.

Vòng đệm SIC có thể được chia thành vòng tĩnh, vòng động, vòng phẳng, v.v. Silicon SiC có thể được chế tạo thành nhiều sản phẩm cacbua khác nhau, chẳng hạn như vòng quay silicon cacbua, đế cố định silicon cacbua, bạc lót silicon cacbua, v.v., theo yêu cầu đặc biệt của khách hàng. Nó cũng có thể được sử dụng kết hợp với vật liệu than chì, và hệ số ma sát của nó nhỏ hơn gốm alumina và hợp kim cứng, vì vậy nó có thể được sử dụng trong điều kiện có giá trị PV cao, đặc biệt là trong điều kiện axit mạnh và kiềm mạnh.

Khả năng giảm ma sát của SIC là một trong những lợi ích chính khi sử dụng nó trong các gioăng cơ khí. Do đó, SIC có khả năng chịu mài mòn tốt hơn các vật liệu khác, kéo dài tuổi thọ của gioăng. Ngoài ra, ma sát thấp của SIC làm giảm nhu cầu bôi trơn. Việc không cần bôi trơn làm giảm khả năng nhiễm bẩn và ăn mòn, cải thiện hiệu quả và độ tin cậy.

SIC cũng có khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Điều này cho thấy nó có thể chịu được việc sử dụng liên tục mà không bị xuống cấp hoặc hư hỏng. Điều này làm cho nó trở thành vật liệu hoàn hảo cho các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy và độ bền cao.

Nó cũng có thể được mài lại và đánh bóng, do đó một vòng đệm có thể được tân trang nhiều lần trong suốt vòng đời của nó. Nó thường được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng cơ khí, chẳng hạn như trong các vòng đệm cơ khí, nhờ khả năng chống ăn mòn hóa học tốt, độ bền cao, độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt, hệ số ma sát nhỏ và khả năng chịu nhiệt cao.

Khi được sử dụng cho bề mặt phớt cơ khí, silicon carbide mang lại hiệu suất được cải thiện, tuổi thọ phớt tăng lên, chi phí bảo trì thấp hơn và chi phí vận hành thấp hơn cho các thiết bị quay như tuabin, máy nén và bơm ly tâm. Silicon carbide có thể có các đặc tính khác nhau tùy thuộc vào cách sản xuất. Silicon carbide liên kết phản ứng được hình thành bằng cách liên kết các hạt silicon carbide với nhau trong một quá trình phản ứng.

Quá trình này không ảnh hưởng đáng kể đến hầu hết các tính chất vật lý và nhiệt của vật liệu, tuy nhiên nó làm giảm khả năng kháng hóa chất của vật liệu. Các hóa chất thường gây vấn đề là chất ăn da (và các hóa chất có độ pH cao khác) và axit mạnh, do đó không nên sử dụng cacbua silic liên kết phản ứng trong các ứng dụng này.

Phản ứng thiêu kết thấmSilicon carbide (SiC). Trong loại vật liệu này, các lỗ rỗng của vật liệu SiC ban đầu được lấp đầy trong quá trình thẩm thấu bằng cách đốt cháy silicon kim loại, do đó SiC thứ cấp xuất hiện và vật liệu có được các đặc tính cơ học vượt trội, trở nên chống mài mòn. Do độ co ngót tối thiểu, nó có thể được sử dụng trong sản xuất các bộ phận lớn và phức tạp với dung sai chặt chẽ. Tuy nhiên, hàm lượng silicon giới hạn nhiệt độ hoạt động tối đa ở mức 1.350 °C, khả năng kháng hóa chất cũng bị giới hạn ở khoảng pH 10. Vật liệu này không được khuyến cáo sử dụng trong môi trường kiềm mạnh.

thiêu kếtSilicon carbide được điều chế bằng cách thiêu kết hạt SIC siêu mịn đã được nén trước ở nhiệt độ 2000 °C để tạo liên kết bền vững giữa các hạt vật liệu.
Đầu tiên, cấu trúc mạng tinh thể dày lên, sau đó độ xốp giảm xuống, và cuối cùng các liên kết giữa các hạt kết dính lại với nhau. Trong quá trình xử lý này, sản phẩm bị co ngót đáng kể – khoảng 20%.
vòng đệm SSIC Nó có khả năng chống lại mọi loại hóa chất. Vì cấu trúc của nó không chứa silic kim loại, nên nó có thể được sử dụng ở nhiệt độ lên đến 1600°C mà không ảnh hưởng đến độ bền.