Pokročilá odolnosť s reakčne viazaným SiC
SiC viazaný reakciou (RBSC) je extrémne odolný materiál používaný vo viacerých aplikáciách vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti opotrebovaniu a tepelnej stabilite. Prečítajte si o tom viac tu!
Reakciou viazaná výroba začína zmiešaním materiálov zložených z SiC a uhlíka. Po vytvorení, toto zelené telo prechádza zelené opracovanie pre presnosť a povrchovú úpravu.
Odolnosť proti opotrebovaniu
Karbid kremíka vyniká ako jeden z najlepších, pokiaľ ide o odolnosť proti opotrebovaniu, vďaka spoľahlivému výrobnému procesu, ktorého výsledkom je húževnatosť, odolné výstelky odolné voči opotrebovaniu, ktoré sa osvedčili v náročných priemyselných prostrediach.
Reaktívne lepený kompozit z nehrdzavejúcej ocele (RBSC), vytvorený inovatívnym procesom reakčného spájania, pri ktorom je roztavený kremík infiltrovaný do porézneho uhlíkového predlisku, umožňuje RBSC zachovať si svoj tvar pri vysokých teplotách, pričom je stále štrukturálne pevný a odolný voči korózii kyselinami. Ďalej, jeho tepelná rozťažnosť je extrémne nízka a bola preukázaná aj odolnosť proti korózii.
SiC je všeobecne známy svojou tvrdosťou, odolnosť voči opotrebovaniu, tepelná a chemická erózia ako materiál používaný na mechanické upchávky a vysokovýkonné komponenty čerpadiel. V závislosti od jej stupňa, SiC sa tiež môže pochváliť vynikajúcou pevnosťou v ohybe pri zvýšených teplotách používania, ako aj dobrou pevnosťou v ťahu – vlastnosti, vďaka ktorým je vhodný pre aplikácie, kde môže dochádzať k vibráciám a nárazom.
Tepelný odpor
Vysoká tepelná odolnosť RBSC z neho robí lídra v náročných priemyselných aplikáciách, efektívne odvádza teplo, čo umožňuje jeho použitie v horúcom prostredí bez dodatočných prestojov a požiadaviek na údržbu.
Reakciou viazaný karbid kremíka (RBSC) sa vyrába infiltráciou výliskov zložených zo zmesí SiC a uhlíka s tekutým kremíkom, pričom jeho reakcie s uhlíkom vedú k ďalšiemu vytváraniu kremíka, ktorý spája počiatočné častice SiC – na rozdiel od spekaného SiC, ktorý sa vyrába konvenčnými procesmi tvárnenia keramiky s použitím neoxidových spekacích pomôcok.
Songov výskum naznačuje, že impregnácia kompozitného prekurzora zvyšuje obsah SiC riadením reakcie medzi tekutým kremíkom a amorfným uhlíkom., odstránenie javu upchávania pórov, a výrobu hustého RB-SiC s vysokým modulom a pevnosťou – produkujúce husté RBSC s výnimočnou kombináciou štrukturálnej pevnosti, chemická odolnosť, teplotná tolerancia a odolnosť proti opotrebovaniu – robí z RBSC materiál zajtrajška. Ďalej, tento žiaruvzdorný materiál sa môže pochváliť neuveriteľnou odolnosťou v oblastiach s vysokým opotrebením spolu s vynikajúcou odolnosťou proti erózii a stabilitou proti tepelným šokom – robí z RBSC materiál zajtrajška.
Chemická odolnosť
Reaction Bonded SiC je extrémne húževnatý a odolný keramický materiál, známy tým, že je chemicky inertný a odolný voči oxidácii a korózii. Schopný odolávať vysokým teplotám a zároveň zostáva silný, Reaction Bonded SiC vytvára ideálne komponenty v priemyselných prostrediach, ako sú čerpadlá, trysky, ložiská, tlmivky na reguláciu prietoku a podobne.
Výroba RB SiC zahŕňa vstrekovanie tekutého kremíka do porézneho uhlíkového materiálu zabaleného do konečného tvaru pomocou reaktívnej infiltrácie taveniny (RMI). Tento proces zabezpečuje minimálne upchávanie pórov zvyškovým uhlíkom, a umožňuje, aby roztavený kremík reagoval s uhlíkom za vzniku karbidu kremíka [1, 2].
Reakčne viazaný karbid kremíka ponúka výnimočnú tepelnú vodivosť, nízky koeficient rozťažnosti, a odolnosť voči tepelným šokom, oxidácia a korózia; Vďaka tomu je vynikajúcou voľbou pre zariadenia na spracovanie polovodičov, ako sú police v peci a nábytok alebo tégliky. Ďalej, jeho ľahké vlastnosti a pevnosť ho robia užitočným vo vojenskom alebo leteckom vybavení, ako sú pancierové pláty alebo raketové trysky.
Odolnosť voči tepelným šokom
Odolnosť materiálov proti tepelnému šoku sa dá merať ich schopnosťou odolávať namáhaniu pri rýchlych zmenách teploty, v závislosti od ich štruktúry, vlastnosti a prostredie. Výsledkom takéhoto namáhania môžu byť praskliny, deformácií alebo zlomenín v ich štruktúrach, vlastnosti alebo prostredia – spôsobujúce napríklad potenciálne problémy s praskaním.
Reakčne viazaný karbid kremíka sa vyznačuje zložitou mriežkovou štruktúrou väzieb medzi atómami uhlíka a kremíka, ktorá mu dodáva významnú mechanickú pevnosť, vysoká tepelná vodivosť a nízka hustota – vlastnosti, ktoré prispievajú k jeho vynikajúcej odolnosti voči tepelným šokom.
Odolnosť materiálov proti tepelnému šoku závisí od množstva faktorov, vrátane počiatočnej rýchlosti iniciácie trhlín a rýchlosti šírenia, dĺžka trhliny a podmienky jej vzniku. Materiál RBSC má schopnosť vydržať veľké množstvo trhlín a zároveň odolávať rôznym mechanizmom poškodenia – od matricových trhlín tvoriacich sa v póroch medzi zväzkami vlákien až po radiálne trhliny pozdĺž stien pórov – bez toho, aby došlo k výraznej degradácii alebo tvorbe trhlín.