Pokročilá odolnost s reakčním pojivem SiC

Reakčně vázaný SiC (RBSC) je extrémně odolný materiál používaný v mnoha aplikacích díky své vynikající odolnosti proti opotřebení a tepelné stabilitě. Přečtěte si o tom více zde!

Reakčně vázaná výroba začíná smícháním materiálů složených z SiC a uhlíku. Jakmile se vytvoří, toto zelené tělo prochází zeleným obráběním pro přesnost a povrchovou úpravu.

Odolnost proti opotřebení

Karbid křemíku vyniká jako jeden z nejlepších, pokud jde o odolnost proti opotřebení, díky spolehlivému výrobnímu procesu, jehož výsledkem je houževnatost, odolné obložení odolné proti opotřebení, které se osvědčilo v náročných průmyslových prostředích.

Reaktivní lepený kompozit z nerezové oceli (RBSC), vytvořený inovativním procesem reakčního spojování, při kterém je roztavený křemík infiltrován do porézního uhlíkového předlisku, umožňuje RBSC udržet si svůj tvar při vysokých teplotách, přičemž je stále strukturálně pevný a odolný vůči korozi kyselin. Navíc, jeho rychlost tepelné roztažnosti je extrémně nízká a byla také prokázána odolnost proti korozi.

SiC je široce známý pro svou tvrdost, odolnost proti opotřebení, tepelná a chemická eroze jako materiál používaný pro mechanické ucpávky a vysoce výkonné součásti čerpadel. Podle jeho stupně, SiC se také může pochlubit vynikající pevností v ohybu při zvýšených teplotách použití a také dobrou pevností v tahu – vlastnosti, díky kterým je vhodný pro aplikace, kde může docházet k vibracím a nárazům.

Tepelná odolnost

Vysoká tepelná odolnost RBSC z něj dělá lídra v náročných průmyslových aplikacích, efektivně odvádí teplo, aby bylo možné jej používat v horkém prostředí bez dalších prostojů a požadavků na údržbu.

Reakčně vázaný karbid křemíku (RBSC) se vyrábí infiltrací výlisků složených ze směsí SiC a uhlíku s kapalným křemíkem, přičemž jeho reakce s uhlíkem vedou k dalšímu vytváření křemíku, který spojuje počáteční částice SiC dohromady – na rozdíl od slinutého SiC, který se vyrábí konvenčními procesy tvarování keramiky za použití neoxidových slinovacích pomocných látek.

Songův výzkum naznačuje, že impregnace kompozitního prekurzoru zvyšuje obsah SiC řízením reakce mezi kapalným křemíkem a amorfním uhlíkem., odstranění jevu ucpávání pórů, a vyrábí hustý RB-SiC s vysokým modulem a pevností – produkující husté RBSC s výjimečnou kombinací strukturální pevnosti, chemická odolnost, teplotní odolnost a odolnost proti opotřebení – dělat z RBSC materiál zítřka. Navíc, tento žáruvzdorný materiál se může pochlubit neuvěřitelnou odolností v oblastech s vysokým opotřebením spolu s vynikající odolností proti erozi a stabilitou proti tepelným šokům – dělat z RBSC materiál zítřka.

Chemická odolnost

Reaction Bonded SiC je extrémně houževnatý a odolný keramický materiál, známý tím, že je chemicky inertní a odolný vůči oxidaci a korozi. Schopný odolat vysokým teplotám a přitom zůstat pevný, Reaction Bonded SiC vytváří ideální součásti v průmyslovém prostředí, jako jsou čerpadla, trysky, ložiska, tlumivky řízení průtoku a podobně.

Výroba RB SiC zahrnuje vstřikování kapalného křemíku do porézního uhlíkového materiálu zabaleného do konečného tvaru pomocí reaktivní infiltrace taveniny (RMI). Tento proces zajišťuje minimální zbytkový uhlík ucpává póry, a umožňuje roztavenému křemíku reagovat s uhlíkem za vzniku karbidu křemíku [1, 2].

Reakčně vázaný karbid křemíku nabízí výjimečnou tepelnou vodivost, nízký koeficient roztažnosti, a odolnost proti tepelným šokům, oxidace a koroze; Díky tomu je vynikající volbou pro zařízení na zpracování polovodičů, jako jsou police v pecích a nábytek nebo kelímky. Navíc, jeho lehké vlastnosti a pevnost ho činí užitečným ve vojenském nebo leteckém vybavení, jako jsou pancéřové pláty nebo raketové trysky.

Odolnost tepelného nárazu

Odolnost materiálů proti tepelnému šoku může být měřena jejich schopností vydržet namáhání při rychlých změnách teploty, v závislosti na jejich struktuře, vlastnosti a prostředí. Takové namáhání může mít za následek praskliny, deformací nebo zlomů v jejich strukturách, vlastnosti nebo prostředí – což například vede k potenciálním problémům s praskáním.

Reakčně vázaný karbid křemíku se vyznačuje složitou mřížkovou strukturou vazeb mezi atomy uhlíku a křemíku, která mu poskytuje významnou mechanickou pevnost, vysoká tepelná vodivost a nízká hustota – vlastnosti, které přispívají k jeho vynikající odolnosti proti tepelným šokům.

Odolnost materiálů proti tepelnému šoku závisí na řadě faktorů, včetně počáteční rychlosti iniciace trhlin a rychlosti šíření, délka trhliny a podmínky jejího vzniku. Materiál RBSC má schopnost vydržet velké množství trhlinového napětí a zároveň odolat různým mechanismům poškození – od matricových trhlin tvořících se v pórech mezi svazky vláken až po radiální trhliny podél stěn pórů – aniž by došlo k významné degradaci nebo tvorbě trhlin.