Introdución
O carburo de silicio foi o material que máis se emprega para os usos de cerámicas estruturais. Las características tales como expansión térmica relativamente baja, el alto radio fuerza-peso, alta conductividad térmica, dureza, resistencia a la abrasión ya la corrosión, y lo más importante, el mantenimiento de la resistencia elástica a temperaturas de hasta 1650 ºC, han conducido a unha ampla gama de usos.
Tecnoloxía de fabricación
Os carburos de silicio para o uso estrutural poden clasificar como: sinterizado enlazado por reacción, fase líquida e estado sólido sinterizado. O SiC4 enlazado por reacción é un composto dunha matriz continua de SiC que ten silicio de 5 a 20%, e metal que enche o volume restante. Para formar este material, unha preforma do polvo que contén o carbón agregado como polvo ou como o produto da descomposición dunha resina da fonte do carbón, se infiltra con silicio arredor de 1500 ºC con contacto directo ou usando o vapor do silicio.
O silicio reacciona coa preforma do carbón para formar unha estrutura que teña un ponte sobre o SiC. O exceso de sílice restante, enche o espazo de poro residual e dá un produto completamente denso que ten integridade estrutural ata 1370 ºC. O silicio se funde a 1410 ºC. A preforma se pode fabricar por calquera dos procesos de cerámica tradicional. Por outra parte, as baixas temperaturas (1500 ºC) empregadas durante o enlazado pola reacción, combinada coa flexibilidade de tamaño e pureza do polvo, proporcionan un produto de boa calidade cun custo razonable.
Características do Carburo de Silicio
As características do módulo elástico e da expansión térmica son dadas polas características do cristal de SiC en sí mesmo, e a condutividade térmica ou a difusividade térmica dos carburos de silicio ten que ser substancialmente máis alta que as da outra cerámica estrutural. A combinación dun módulo elástico alto e moderado coeficiente da expansión térmica converte ao SiC en susceptible ao daño por choque térmico. A resistencia ao choque térmico é perceptiblemente máis baixa que o nitruro de silicio, pero máis alta que a cerámica estrutural do zirconia. O comportamento ante o choque térmico tamén é moi dependente da aplicación. Por exemplo, os cambios de temperatura moi rápidos poden conducir a unha preferencia do Si3N4 sobre SiC, mentres que para os índices moderados do cambio de temperatura a alta condutividade térmica de SiC pode conducir a un mellor funcionamento.
A resistencia á fractura de SiC tiende a ser máis baixa que a outra cerámica estrutural que conduce a unha certa preocupación polo uso de SiC en certos motores de combustión, tales como rotores de turbina que poidan ser susceptibles ao impacto dos obxectos. extraños. Os resultados da abrasión demuestran boa resistencia á abrasión angular da partícula ou da mestura. SiC enlazado por reacción tiende a ser o máis susceptible ao desgaste erosivo debido á desgaste preferente dos granos libres conectados á superficie do silicio. SiC enlazado por reacción tamén aparece moito menos resistente aos ácidos, aos álcalis, aos produtos de alta temperatura da combustión que o material sinterizado monofásico. En contacto co sulfato de sodio, ou escorias ácidas ou básicas do carbón da gasificación do carbón, SiC tiende a corroerse levemente. O carburo sinterizado de silicio tamén se demostrou que tamén se corroe a temperaturas elevadas en atmósferas que conteñen hidrógeno.
Aplicacións do Carburo de Silicio
Se utilizan máis para o funcionamento con desgaste a baixa temperatura que para o comportamento da alta temperatura. Los usos del SiC son tales como inyectores de chorro de arena, sellos automotores de la bomba de agua, cojinetes, componentes de la bomba, y dados de extrusión que utilizan la alta dureza, resistencia de la abrasión, y resistencia a la corrosión del carburo. de silicio.Os usos estructurales a elevada temperatura se extienden desde as gargantas do inyector do cohete ata os rodillos do horno e a combinación da alta condutividade térmica, da dureza e da estabilidade á alta temperatura que se fabriquen os compoñentes dos tubos de intercambiadores de calor de carburo de silicio.
Ler en: https://carbosystem.com
Hora de publicación: 20-ago-2018