Introduzione
Il carburo di silicio è il materiale più utilizzato per gli usi della ceramica strutturale. Las características tales como expansión térmica relativamente bassa, el alto radio fuerza-peso, alta conduttività termica, dureza, resistencia a la abrasión ya la corrosión, e lo più importante, el mantenimiento de la resistencia elastica a temperatures de hasta 1650 ºC, han conducido a una amplia gama di usi.
Tecnologia di fabbricazione
I carburanti di silicio per l'uso strutturale possono essere classificati come: sinterizzato stratificato per reazione, fase liquida e stato solido sinterizzato. Il SiC4 intrecciato per reazione è un composto di una matrice continua di SiC che contiene silicio dal 5 al 20% e metallo che riempie il volume rimanente. Per formare questo materiale, una preforma della polvere che contiene il carbone aggregato come polvere o come il prodotto della decomposizione di una resina della fonte del carbone, si infiltra con silicio intorno a 1500 ºC con contatto diretto o utilizzando il vapore del silicio.
Il silicio reagisce con la preforma del carbonio per formare una struttura che tiene una ponte sopra il SiC. L'eccesso di fetta rimanente, riempie lo spazio di poro residuo e da un prodotto completamente denso che mantiene integrità strutturale fino a 1370 ºC. Il silicio raggiunge i 1410 ºC. La preforma può essere realizzata con qualsiasi processo di ceramica tradizionale. D'altra parte, le basse temperature (1500 ºC) utilizzate durante l'espansione per reazione, combinate con la flessibilità della dimensione e la purezza della polvere, forniscono un prodotto di buona qualità con un costo ragionevole.
Caratteristiche del carburo di silicio
Le caratteristiche del modulo elastico e dell'espansione termica sono dovute alle caratteristiche del cristallo di SiC in sé e alla conduttività termica o alla diffusione termica dei carburanti di silicio che sono sostanzialmente più alte di quelle dell'altra ceramica strutturale. La combinazione di un modulo elastico alto e un coefficiente moderato di espansione termica ha trasformato il SiC in un pericolo di shock termico. La resistenza allo shock termico è percettibilmente più bassa di quella del nitruro di silicio, ma più alta di quella della ceramica strutturale di zirconio. Anche il comportamento prima dello shock termico dipende molto dall'applicazione. Ad esempio, i cambiamenti di temperatura molto rapidi possono portare a una preferenza del Si3N4 su SiC, mentre per gli indici di cambio di temperatura moderati l'alta conduttività termica del SiC può portare a un funzionamento migliore.
La resistenza alla rottura del SiC è più bassa di quella dell'altra ceramica strutturale che comporta una certa preoccupazione per l'uso del SiC in alcuni motori a combustione, come i rotori delle turbine, che possono essere soggetti all'impatto con oggetti estranei. I risultati dell'abrasione dimostrano una buona resistenza all'abrasione angolare delle particelle o della miscela. Il SiC applicato per reazione è il più suscettibile al rilascio di gas erosivo a causa del rilascio preferenziale dei grani liberi collegati alla superficie del silicio. Il SiC applicato per reazione appare anche molto meno resistente agli acidi, agli alcali e ai prodotti ad alta temperatura della combustione come il materiale sinterizzato monofasico. A contatto con il solfato di sodio o le scorie acide o basiche del carbonio della gassificazione del carbonio, il SiC tende a corrodersi lentamente. Il carburo di silicio sinterizzato ha anche dimostrato di corrodersi anche a temperature elevate in atmosfere che contengono idrogeno.
Applicazioni del carburatore di silicio
Se utilizzato più per il funzionamento con desgaste a bassa temperatura che per il comportamento ad alta temperatura. Gli usi del SiC sono racconti come iniettori del ghiaccio dell'arena, sedili degli automobili della pompa dell'acqua, cuscinetti, componenti della bomba e dati di estrusione che utilizzano l'alta durezza, resistenza all'abrasione e resistenza alla corrosione del carburo di silicio. Gli usi strutturali a temperatura elevata si estendono da i gargantas dell'iniettore del cohete hasta los rodillos del horno y la combinazione de l'alta conduttività termica, della durezza e della stabilità ad alta temperatura fanno sì che vengano fabbricati i componenti dei tubi di scambio termico del carburo di silicio.
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Data di pubblicazione: 20 agosto 2018