Introducció
El carbur de silici ha estat el material que més s'ha empleat per als usos de ceràmiques estructurals. Les característiques tales com a expansió tèrmica relativament baixa, el alt radio fuerza-peso, alta conductivitat tèrmica, duresa, resistència a l'abrasió i la corrosió, i el més important, el manteniment de la resistència elàstica a temperatures de fins a 1650 ºC, han conduït. a una àmplia gamma d'usos.
Tecnologia de fabricació
Los carburos de silicio per a l'ús estructural es poden classificar com: sinteritzat enlazado per reacció, fase líquida, i d'estat sòlid sinteritzat. El SiC4 enllaçat per reacció és un compost d'una matriu continua de SiC que té silicio de 5 a del 20%, i metall que omple el volum restant. Per formar aquest material, una preforma del pols que conté el carbó agregat com a pols o com el producte de la descomposició d'una resina de la font del carbó, s'infiltra amb silicio al voltant de 1500 ºC amb contacte directe o utilitzant el vapor del silicio.
El silici reacciona amb la preforma del carbó per formar una estructura que tingui un pont sobre el SiC. L'excés de sílice restant, omple l'espai de poro residual i un producte completament dens que té integritat estructural fins a 1370 ºC. El silici se funde a 1410 ºC. La preforma es pot fabricar per qualsevol dels processos de ceràmica tradicionals. Per una altra part, les baixes temperatures (1500 ºC) empleades durant l'enllaçat per la reacció, combinada amb la flexibilitat de mida i puresa del polvo, proporciona un producte de bona qualitat amb un cost razonable.
Característiques del Carburo de Silici
Les característiques del mòdul elàstic i de l'expansió tèrmica son donades per les característiques del cristall de SiC en sí mateix, i la conductivitat tèrmica o la difusivitat tèrmica dels carburs de silici tenen a ser substancialment més alta que les de l'altra ceràmica estructural. La combinació d'un mòdul elàstic alt i moderat coeficiente de l'expansió tèrmica converteix al SiC en susceptible al dany per choque tèrmico. La resistència al choque tèrmic és perceptiblement més baixa que la del nitruro de silici, però més alta que la ceràmica estructural del zirconia. El comportament davant el choque tèrmic també és molt dependent de l'aplicació. Per exemple, els canvis de temperatura molt ràpids poden conduir a una preferència del Si3N4 sobre SiC, mentre que per als índexs moderats del canvi de temperatura l'alta conductivitat tèrmica de SiC pot conduir a un millor funcionament.
La resistència a la fractura de SiC tiende a ser més baixa que la de l'altra ceràmica estructural el que condueix a una certa preocupació per l'ús de SiC en certs motors de combustió, tales com rotors de turbina que puguin ser susceptibles a l'impacte dels objectes. extraños. Los resultados de la abrasión demuestran buena resistencia a la abrasión angular de la partícula o de la mescla. SiC enlazado per reacció tiende a ser el més susceptible al desgaste erosiu degut a desgaste preferent dels granos lliures connectats a la superfície del silici. SiC enlazado per reacció també apareix molt menys resistent als àcids, als àlcalis, als productes d'alta temperatura de la combustió que el material sinteritzat monofàsic. En contacte amb el sulfat de sodio, o escories àcids o bàsiques del carbó de la gasificació del carbó, SiC tiende a corroerse levemente. El carburo sinteritzat de silici també s'ha demostrat que també es corroe a temperatures elevades en atmósferas que contenien hidrògen.
Aplicacions del Carburo de Silicio
S'utilitzen més per al funcionament amb desgaste a baixa temperatura que per al comportament d'alta temperatura. Los usos del SiC son tales como inyectores de chorro de arena, venen automotores de la bomba de agua, coixinets, componentes de la bomba, y dados d'extrusión que utilitzen l'alta duresa, resistència a l'abrasió, i resistència a la corrosió del carbur. de silicio.Los usos estructurales a elevada temperatura se extienden desde las gargantas del inyector del cohete fins als rodillos del horno i la combinació de l'alta conductivitat tèrmica, de la duresa i de l'estabilitat a alta temperatura que fabriquen els components dels tubs d'intercambiadors de calor de carbur de silici.
Llegeix a: https://carbosystem.com
Hora de publicació: 20-agost-2018