Карбид кремния
Карбид кремния
Для производства изделий из карбида кремния используется технология реакционного спекания. В процессе производства исходная заготовка, полученная прессованием смеси порошков карбида кремния и графита, пропитывается расплавом кремния, кийин чего спеченная заготовка подвергается механикалык обработке. Основное достоинство керамики на основе карбида кремния как материала для подшипников и уплотнений жидкостного трения – бул очень высокая изностойкость в жестких условиях абразивного изнашивания жана повышенных травматизма в соверная обеспечивается ности. Некоторые физико-механические свойства материала карбид кремния в сравнении с твердым сплавом и силицированным графитом приведены в следующей таблице.
Характеристика материала | Карбид кремния | Самосвязанный карбид кремния | ВК6ОМ | Силицированный графит СГ-Т |
| Плотность, г/см3 | 3,05 | 3,1 | 14,8 | 2,6 |
| Состав | 92 % карбида кремния | 99 % карбида кремния | Карбид вольфрама | 50 % карбида кремния |
| Предел прочности на изгиб, МПа | 320…350 | 350 – 450 | 1700…1900 | 90…110 |
| Предел прочности на сжатие, МПа | 2300 | 2500 | 3500 | 300…320 |
| Модуль упругости, ГПа | 380 | 390- 420 | 550 | 95 |
| Твердость | 87…92 HRC | 90…95 HRC | 90 HRA | 50…70 HRC |
| Трещиностойкость, МПа*м1/2, в пределах | 3,5 – 4,5 | 4 – 5 | 8-25 | 2-3 |
| Коэффициент теплопроводности при 100°С, Вт/(м°К) | 140 – 200 | 80 – 130 | 75…85 | 100…115 |
| Коэфф. теплового расширения при 20-1000°С, К-1*10-6 | 3,5…4,0 | 2,8 – 4 | 4,5 | 4,6 |
| Вязкость разрушения, МПа*м1/2 | 3,5 | 5 | 10…15 | 3…4 |
Область применения подшипников из карбида кремния обусловлена, в основном, его высокими износостойкостью жана теплопроводностью. Известно, что ресурс жумуш деталей из карбида кремния в абразивных средах в разы выше, чем у инструментальных сталей жана графитов, жана в 1,5-2 раза, чем у твердых сплавов. Высокая теплопроводность существенно снижает градиентный температура в элементах подшипника и вместе с низким коэффициентом термического расширения обеспечивает стабильность геометрикалык мүнөздөмө (величину рабочего зазора и форму развития рабочего рабоческих в форму). Указанное сочетание высокой теплопроводности и аз коэффициента термического расширения определяет высокую термостойкость карбида кремния. Он способен выдерживать десятки термоударов до 1000-1300°С;. Карбид кремния работает до температурасы 1350°С, что позволяет его всех известных нам процессах нефтепеработки. В качестве примера можно привести использование карбида кремния в нагревателях, длительно работающих на воздухе при температурах около 1400°С. Большое значение имеет химическая стойкость карбида кремния к продуктам нефтехимии. За рубежом в химической индустрии очень широко используются изделия из карбида кремния, в частности, при высоких температура.
Благодаря своим уникальным физико-химическим жана прочностным характеристикам керамика из карбида кремния особенно в последние 5-10 лет широко используется как наиболее удачный материал с точки зрения, инертности, прочности, из термосту.
Область применения:пары трения в узлах торцевого уплотнения насосных агрегаттар перекачки нефтепродуктов, газды тазалоо үчүн колдонулат. Созданы жана укомплектованы деталями (крылчатка, вал, пары трения) карбида кремния химически стойкие насосу үчүн иштөөдө агрессивдүү средах, ошондой эле укомплектованы парами трения в узлах осевых опор в погружных насосах.
Карбид кремния также используется для изготовления сопел жана форсунок для подачи газов в зону плавления стекла и металлов, спекания керамики.
· Сопла различных типоразмеров из карбида кремния:
- для пескоструйных установок;
- для высокотемпературных пескоструйных установок (температура песка около 1000 °С), используемых для очистки от нагара труб на предприятиях нефтедобывающей промышленности и нефтепереработки;
- для факелов газовых печей, в том числе стекловарочных печей с длительностью непрерывной работы более 2 лет;
· Конфузоры различных типоразмеров из карбида кремния для газовых стекловаренных печей для варки хрусталя, взамен чугуна. Работают на Никольском заводе «Красный гигант» более пяти лет при температурае 1300 °С, где чугунные работали 2-3 месяца;
· Плиты различных типоразмеров из карбида кремния для футеровки печей с рабочей температураой до 1400 °С в воздушной среде жана до 2000 °С в вакууме;
· В плавильных печах, где сплавляемый материал не реагирует с кремнием же карбидом кремния, карбид кремния заменяет платину и графит;
· В индукционных печах по плавлению сплавов үчүн корпусов часов графитовые тигли замены на карбид кремния жана иштөө третий год вместо эки месяцев при температурах 1000 °С.
Химическая стойкость самосвязанного карбида кремния
Среда | Концентрация, % | Температура, о С | Время, 24 саат | Коррозия, мм/год | Сопротивление корзии |
| Соляная кислота | 35 | 72 | 4.2 | 0,01 | A |
| Уксусная кислота | 50 | 70 | 4.2 | 0,00 | A |
| Фосфорная кислота | 50 | 70 | 4.2 | 0,01 | A |
| Серная кислота | 95-98 | 70 | 4.2 | 0,00 | A |
| Серная кислота | 50 | 70 | 4.2 | 0,01 | A |
| Азотная кислота | 60 | 70 | 4.2 | 0,00 | A |
| Едкий натр | PH=14 | 70 | 4.2 | 0,02 | A |
| Едкий натр | 10 | 70 | 4.2 | 0,05 | C |
| Едкий натр | 30 | 70 | 4.2 | 0.1 | C |
| HF+HNO3 | 40+10 | 70 | 4.2 | 7.12 | C |
A – <= 0,1; B = 0,1 – 0,8; C – >= 0,8
Химическая стойкость карбида кремния
Среда | Концентрация, % | Температура, о С | Коррозия, мм/год |
| Серная кислота | 95-98 | 160±10 | 0.06 |
| Едкий натр | 30 | 100 | 0.06 |
| Фосфорная кислота | 85 | 300±10 | 0.28 |
| Азотная кислота | 60 | 20±1 | 0.06 |
| Гидроокись калия | 45 | 100 | 0.12 |
| Соляная кислота | 20 | 100 | 0.12 |
| HF:HNO3 | 40+10 | 60±2 | 6.5 |
Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd Кытайдагы ири кремний карбид керамикалык жаңы материалдык чечимдердин бири болуп саналат. SiC техникалык керамика: Мохтун катуулугу 9 (Жаңы Мохтун катуулугу 13), эрозияга жана коррозияга эң сонун туруктуулук менен, сонун абразияга - туруктуулукка жана антиоксидантка каршы. SiC продуктунун кызмат мөөнөтү 92% алюминий оксиди материалынан 4-5 эсе көп. RBSiCдин MOR көрсөткүчү SNBSCге караганда 5-7 эсе көп, аны татаал формалар үчүн колдонсо болот. Котировка процесси тез, жеткирүү убада кылгандай жана сапаты эч кимден кем эмес. Биз ар дайым максаттарыбызды талашып, коомго жүрөгүбүздү кайтарабыз.
