متانة متقدمة مع تفاعل SiC

رد الفعل المستعبدين كربيد السيليكون (RBSC) هي مادة متينة للغاية تستخدم في تطبيقات متعددة بسبب مقاومتها الفائقة للتآكل وثباتها الحراري. اقرأ المزيد عنها هنا!

يبدأ الإنتاج المرتبط بالتفاعل بخلط المواد المكونة من SiC والكربون معًا. بمجرد تشكيلها, يخضع هذا الجسم الأخضر لتصنيع أخضر من أجل الدقة والتشطيب السطحي.

ارتداء المقاومة

يبرز كربيد السيليكون كواحد من أفضل المنتجات أداءً عندما يتعلق الأمر بمقاومة التآكل, بفضل عملية التصنيع الموثوقة التي تؤدي إلى صلابة, بطانات متينة مقاومة للاهتراء أثبتت قيمتها في البيئات الصناعية الصعبة.

مركب من الفولاذ المقاوم للصدأ المتفاعل (RBSC), تم إنشاؤها من خلال عملية ربط تفاعلية مبتكرة حيث يتم تسلل السيليكون المنصهر إلى شكل كربون مسامي, يسمح لـ RBSC بالحفاظ على شكله عند درجات حرارة عالية بينما يظل سليمًا من الناحية الهيكلية ومقاومًا للتآكل الحمضي. بالإضافة إلى, معدل تمدده الحراري منخفض للغاية كما تم إثبات مقاومته للتآكل.

SiC معروف على نطاق واسع بصلابته, مقاومة التآكل, التآكل الحراري والكيميائي كمادة تستخدم في الأختام الميكانيكية ومكونات المضخات عالية الأداء. اعتمادا على درجته, يتميز SiC أيضًا بقوة انثناء ممتازة في درجات حرارة الاستخدام المرتفعة بالإضافة إلى قوة شد جيدة – الصفات التي تجعلها مناسبة للتطبيقات التي قد يحدث فيها الاهتزاز والصدمات.

المقاومة الحرارية

إن المقاومة الحرارية العالية لـ RBSC تجعلها رائدة في التطبيقات الصناعية الصعبة, تبديد الحرارة بكفاءة للسماح باستخدامها في البيئات الحارة دون توقف إضافي ومتطلبات الصيانة.

رد فعل المستعبدين كربيد السيليكون (RBSC) يتم إنتاجه عن طريق تسلل مضغوطات مكونة من خليط من SiC والكربون مع السيليكون السائل, حيث تؤدي تفاعلاته مع الكربون إلى تكوين المزيد من السيليكون الذي يربط جزيئات SiC الأولية معًا – على عكس SiC الملبد الذي يتم إنتاجه من خلال عمليات تشكيل السيراميك التقليدية باستخدام مساعدات تلبيد غير أكسيدية.

تشير أبحاث سونغ إلى أن تشريب السلائف المركبة يزيد من محتوى SiC عن طريق التحكم في التفاعل بين السيليكون السائل والكربون غير المتبلور, القضاء على ظاهرة انسداد المسام, وإنتاج RB-SiC كثيف بمعامل وقوة عالية – إنتاج RBSC كثيف مع مزيج استثنائي من القوة الهيكلية, المقاومة الكيميائية, تحمل درجة الحرارة ومقاومة التآكل – جعل RBSC مادة الغد. بالإضافة إلى, تتميز هذه المادة المقاومة للحرارة بمتانة لا تصدق في مناطق التآكل العالية بالإضافة إلى مقاومة فائقة للتآكل وثبات الصدمات الحرارية – جعل RBSC مادة الغد.

المقاومة الكيميائية

Reaction Bonded SiC عبارة عن مادة خزفية قوية ومرنة للغاية, معروف بكونه خاملًا كيميائيًا ومقاومًا للأكسدة والتآكل. قادرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة مع الحفاظ على قوتها, يصنع Reaction Bonded SiC مكونات مثالية في البيئات الصناعية مثل المضخات, الفوهات, محامل, الإختناقات التحكم في التدفق وما شابه ذلك.

يتضمن تصنيع RB SiC حقن السيليكون السائل في مادة كربونية مسامية ومعبأة في شكلها النهائي باستخدام تسلل الذوبان التفاعلي (جمهورية جزر مارشال). تضمن هذه العملية الحد الأدنى من المسام التي تسد الكربون المتبقي, ويسمح للسيليكون المنصهر بالتفاعل مع الكربون لتكوين كربيد السيليكون [1, 2].

يوفر كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل توصيلًا حراريًا استثنائيًا, انخفاض معامل التوسع, ومقاومة الصدمة الحرارية, الأكسدة والتآكل; مما يجعلها اختيارًا ممتازًا لمعدات معالجة أشباه الموصلات مثل أرفف الفرن والأثاث أو البوتقات. بالإضافة إلى, خصائصه وقوته خفيفة الوزن تجعله مفيدًا في المعدات العسكرية أو الفضائية مثل ألواح الدروع أو فوهات الصواريخ.

مقاومة الصدمات الحرارية

يمكن قياس مقاومة الصدمات الحرارية للمواد من خلال قدرتها على تحمل الضغط في ظل التغيرات السريعة في درجات الحرارة, اعتمادا على هيكلها, الخصائص والبيئة. مثل هذا الضغط يمكن أن يؤدي إلى الشقوق, تشوهات أو كسور داخل بنيتها, الخصائص أو البيئات – مما يؤدي إلى مشاكل تكسير محتملة على سبيل المثال.

يتميز كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل ببنية شبكية معقدة من الروابط بين ذرات الكربون والسيليكون التي توفر له قوة ميكانيكية كبيرة, الموصلية الحرارية العالية والكثافة المنخفضة – الصفات التي تساهم في مقاومتها المتميزة للصدمات الحرارية.

تعتمد مقاومة الصدمات الحرارية للمواد على عدد من العوامل, بما في ذلك معدل بدء الكراك الأولي وسرعة الانتشار, طول الشق وظروف نشأته. تتمتع مادة RBSC بالقدرة على تحمل كميات كبيرة من إجهاد الشقوق مع مقاومة آليات الضرر المختلفة – من شقوق المصفوفة التي تتشكل داخل المسام بين حزم الألياف إلى الشقوق الشعاعية على طول جدران المسام – دون التعرض لتدهور كبير أو تشكيل الشقوق.