Pažangus ilgaamžiškumas su reakciniu būdu surištu SiC

Reakcija sujungtas SiC (RBSC) yra ypač patvari medžiaga, naudojama įvairiems tikslams dėl savo aukščiausios kokybės atsparumo dilimui ir terminio stabilumo. Daugiau apie tai skaitykite čia!

Reakcinio ryšio gamyba prasideda maišant medžiagas, sudarytas iš SiC ir anglies. Kartą susiformavęs, šis žalias korpusas yra apdirbamas žaliai, kad būtų tikslus ir paviršiaus apdaila.

Atsparumas dilimui

Silicio karbidas išsiskiria kaip vienas geriausių savybių, kai kalbama apie atsparumą dilimui, dėl patikimo gamybos proceso, kuris lemia tvirtą, patvarūs, dilimui atsparūs pamušalai, pasiteisinę reiklioje pramoninėje aplinkoje.

Reaktyvus klijuotas nerūdijančio plieno kompozitas (RBSC), sukurtas naudojant naujovišką reakcijos sujungimo procesą, kurio metu išlydytas silicis prasiskverbia į porėtą anglies ruošinį, leidžia RBSC išlaikyti savo formą esant aukštai temperatūrai, tuo pačiu išlaikant struktūriškai tvirtą ir atsparų rūgščių korozijai. Be to, jo šiluminio plėtimosi greitis yra itin mažas, o atsparumas korozijai taip pat įrodytas.

SiC yra plačiai žinomas dėl savo kietumo, atsparumas dilimui, šiluminė ir cheminė erozija kaip medžiaga, naudojama mechaniniams sandarikliams ir didelio našumo siurblių komponentams. Priklausomai nuo jo laipsnio, SiC taip pat gali pasigirti puikiu atsparumu lenkimui esant aukštesnei naudojimo temperatūrai ir geru atsparumu tempimui – savybės, dėl kurių jis tinkamas naudoti, kai gali atsirasti vibracija ir smūgis.

Šiluminis atsparumas

Dėl didelės šiluminės varžos RBSC yra sudėtingų pramoninių pritaikymų lyderis, efektyviai išsklaido šilumą, kad ją būtų galima naudoti karštoje aplinkoje be papildomų prastovų ir priežiūros reikalavimų.

Reakcijos būdu surištas silicio karbidas (RBSC) yra gaminamas infiltruojant tankus, sudarytus iš SiC ir anglies mišinių su skystu siliciu, dėl kurio jo reakcijos su anglimi lemia tolesnio silicio susidarymą, kuris sujungia pradines SiC daleles – Skirtingai nuo sukepinto SiC, kuris gaminamas naudojant įprastus keramikos formavimo procesus, naudojant neoksidines sukepinimo priemones.

Song tyrimai rodo, kad kompozitinis pirmtakų impregnavimas padidina SiC kiekį, nes kontroliuoja reakciją tarp skysto silicio ir amorfinės anglies, pašalinant porų užsikimšimo reiškinius, ir gamina tankų RB-SiC su dideliu moduliu ir stipriu – gamina tankų RBSC su išskirtiniu konstrukcinio stiprumo deriniu, cheminis atsparumas, temperatūros tolerancija ir atsparumas dilimui – padaryti RBSC rytojaus medžiaga. Be to, ši ugniai atspari medžiaga pasižymi neįtikėtinu patvarumu didelio susidėvėjimo vietose, taip pat puikiu atsparumu erozijai ir stabilumu šiluminiam smūgiui – padaryti RBSC rytojaus medžiaga.

Cheminis Atsparumas

Reaction Bonded SiC yra itin kieta ir elastinga keraminė medžiaga, žinomas kaip chemiškai inertiškas ir atsparus oksidacijai bei korozijai. Gali atlaikyti aukštą temperatūrą, tačiau išlieka stiprus, Reaction Bonded SiC yra idealus komponentas pramoninėse patalpose, pavyzdžiui, siurbliuose, purkštukai, guoliai, srauto valdymo droseliai ir panašiai.

RB SiC gamyba apima skysto silicio įpurškimą į porėtą anglies medžiagą, supakuotą į galutinę formą, naudojant reaktyvų lydalo infiltraciją (RMI). Šis procesas užtikrina, kad minimalus anglies likutis užkemša poras, ir leidžia išlydytam siliciui reaguoti su anglimi, kad susidarytų silicio karbidas [1, 2].

Reakcijos būdu surištas silicio karbidas pasižymi išskirtiniu šilumos laidumu, mažas plėtimosi koeficientas, ir atsparumas šiluminiam šokui, oksidacija ir korozija; todėl tai puikus pasirinkimas puslaidininkių apdorojimo įrangai, tokiai kaip krosnių lentynos ir baldai ar tigliai. Be to, dėl savo lengvų savybių ir stiprumo jis naudingas karinėje ar kosminėje įrangoje, pavyzdžiui, šarvų plokštėse ar raketų antgaliuose.

Atsparumas šiluminiam smūgiui

Medžiagų atsparumas šiluminiam smūgiui gali būti matuojamas pagal jų gebėjimą ištverti įtempius esant dideliems temperatūros pokyčiams, priklausomai nuo jų struktūros, savybes ir aplinką. Dėl tokio įtempimo gali atsirasti įtrūkimų, jų struktūrų deformacijos ar lūžiai, savybes ar aplinką – pavyzdžiui, gali kilti problemų dėl įtrūkimų.

Reakciniu būdu surištas silicio karbidas pasižymi sudėtinga gardelių struktūra, sudaryta iš anglies ir silicio atomų, suteikiančių jam didelį mechaninį stiprumą., didelis šilumos laidumas ir mažas tankis – savybės, kurios prisideda prie jo išskirtinio atsparumo šiluminiam smūgiui.

Medžiagų atsparumas šiluminiam smūgiui priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant pradinį plyšio atsiradimo greitį ir sklidimo greitį, plyšio ilgis ir jo atsiradimo sąlygos. RBSC medžiaga gali atlaikyti didelius įtrūkimų įtempius, tuo pat metu atspari įvairiems pažeidimo mechanizmams – nuo matricos įtrūkimų, susidarančių porose tarp pluošto ryšulių iki radialinių įtrūkimų išilgai porų sienelių – be reikšmingo degradacijos ar įtrūkimų susidarymo.