No desenvolvemento continuo da industria e a tecnoloxía modernas, o rendemento dos materiais xoga un papel crucial. Especialmente cando se enfrontan aos desafíos dos ambientes de altas temperaturas, a estabilidade do funcionamento dun material afecta directamente o rendemento e a vida útil dos equipos e produtos relacionados.Produtos de carburo de silicio, coa súa excelente resistencia a altas temperaturas, están a converterse gradualmente na opción ideal para moitos campos de aplicación a altas temperaturas.
Desde o punto de vista da estrutura química, o carburo de silicio é un composto composto por dous elementos: silicio (Si) e carbono (C). Esta combinación atómica única confire ao carburo de silicio propiedades físicas e químicas únicas. A súa estrutura cristalina é moi estable e os átomos están estreitamente conectados mediante enlaces covalentes, o que lle confire unha forte forza de enlace interna, que é a base da súa resistencia a altas temperaturas.
Cando centramos a nosa atención nas aplicacións prácticas, demóstrase plenamente a vantaxe de resistencia a altas temperaturas dos produtos de carburo de silicio. No campo dos fornos industriais de alta temperatura, os materiais de revestimento tradicionais son propensos a abrandarse, deformarse e incluso a danos baixo unha exposición prolongada a altas temperaturas, o que non só afecta o funcionamento normal do forno, senón que tamén require unha substitución frecuente, aumentando os custos e as dificultades de mantemento. O material de revestimento feito de carburo de silicio é como poñer un "traxe protector" forte no forno. A temperaturas de ata 1350 ℃, aínda pode manter propiedades físicas e químicas estables e non se abranda nin se descompón facilmente. Isto non só prolonga enormemente a vida útil do revestimento do forno e reduce a frecuencia de mantemento, senón que tamén garante o funcionamento eficiente e estable dos fornos industriais en ambientes de alta temperatura, proporcionando garantías fiables para o proceso de produción.
Por exemplo, no campo aeroespacial, cando voan a altas velocidades, as aeronaves xeran unha gran cantidade de calor a través da intensa fricción co aire, o que provoca un forte aumento da temperatura da superficie. Isto require que os materiais empregados nas aeronaves teñan unha boa resistencia ás altas temperaturas, xa que se non, enfrontaranse a graves riscos para a seguridade. Os materiais compostos a base de carburo de silicio convertéronse en materiais importantes para a fabricación de pezas clave, como os compoñentes do motor das aeronaves e os sistemas de protección térmica das aeronaves, debido á súa excelente resistencia ás altas temperaturas. Poden manter un bo rendemento mecánico en condicións de temperaturas extremas, garantir a integridade estrutural dos compoñentes, axudar ás aeronaves a superar as limitacións de velocidade e temperatura e lograr un voo máis eficiente e seguro.
Desde unha perspectiva microscópica, o segredo da resistencia a altas temperaturas do carburo de silicio reside na súa estrutura cristalina e nas características de enlace químico. Como se mencionou anteriormente, a enerxía de enlace covalente entre os átomos de carburo de silicio é moi alta, o que dificulta que os átomos se desprendan facilmente das súas posicións na rede a altas temperaturas, mantendo así a estabilidade estrutural do material. Ademais, o coeficiente de expansión térmica do carburo de silicio é relativamente baixo e a súa variación de volume é relativamente pequena cando a temperatura cambia drasticamente, evitando eficazmente o problema da fractura do material causada pola concentración de tensión debido á expansión e contracción térmicas.
Co avance continuo da tecnoloxía, o rendemento dos produtos de carburo de silicio tamén mellora continuamente. Os investigadores melloraron o proceso de preparación, optimizaron as formulacións de materiais e outros medios para elevar a resistencia ás altas temperaturas dos produtos de carburo de silicio, ao tempo que ampliaron as súas posibilidades de aplicación en máis campos. No futuro, cremos que os produtos de carburo de silicio destacarán e xerarán calor en máis industrias como as novas enerxías, a electrónica e a metalurxia coa súa excelente resistencia ás altas temperaturas, contribuíndo ao desenvolvemento de diversas industrias.
Data de publicación: 11 de xullo de 2025