Карбид кремния
Карбид кремния
Для производи изделий из карбида кремния используется технологија реакционного спекания. Во процесот на производство исходная заготовка, полученная пресованием смеси порошков карбида кремния и графика, пропитывается расплавом кремния, после што спеценаја заготовка подвергается механической обработке. Основно достоинство керамики на основе карбида кремния како материјали для подшипников и уплотнений животкостного трения – тоа очень высокая износостойкость во жестких условиях абразивного изнашиваних и повтешен й твердости и высокой теплопроводности. Некоторые физико-механические свойства материјали карбид кремния в сравнении со твердым сплавом и силицированным графитом приведены в следующей таблице.
Характеристика материјали | 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 |
| Коеффициент теплопроводности при 100°С, Вт/(м°К) | 140-200 | 80-130 | 75…85 | 100…115 |
| Коефф. 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 од карбида кремния обусловлена, во основно, его высокими износостойкостью и теплопроводностью. Откриено, што ресурс работы деталей од карбида кремния во абразивных средах вы разы повеќе, чем у инструментални сталей и графитов, и во 1,5-2 раза, чем у твердых сплав. Высокая теплопроводность существенно снижает градиент температуры в элементах подшипника и вметнуваме со низким коеффициентом термического расширения обеспечивает стабильность геометрических характеристика (велизонау раверност). бочих температур. Указанное сочетание высокой теплопроводности и низкого коеффициента термического расширения определяет высокую термостойкость карбида кремния. На способен выдерживать десятки термударов до 1000-1300°С;. Карбид кремния работает до температура 1350°С, што позволяет использовать его во всех известных нам процессах нефтепереработки. Во качестве примери можно привести использование карбида кремния во нагревателях, длительно работающих на воздухе при температурах околу 1400°С. Большое значење имеет химическая стойкость карбида кремния к продуктам нефтехимии. За рубежом во химической индустрии очень широко используются изделия из карбида кремния, в частности, при высоких температурах.
характеристикам керамика од карбида кремния особено во последните 5-10 лет широко используется как наиболее удачный материјал со зрекостичност, инергетска, вредност, проценка.
Область применения:пары трения в узлах торцевого уплотнения насосных агрегатов используются за перекачки нефтепродуктов, сжиженного газа. Созданы и укомплектованы деталниями (крылчатка, вал, пары трения) из карбида кремния химически стойкие насосы для работы во агресивни средах, а также укомплектованы парами трения во узулах на осевгых опор.
Карбид кремния также используется для изготовления сопел и форсунок для подачи газов во зона 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 од нагара труб на предприятиях нефтедобывающей промышленности и нефтеперации;
- для факелов газовых печей, в том числе стекловарочных печей со длительностью непрерывной работы более 2 лет;
· Конфузори различных типоразмеров из карбида кремния для газовых стекловаренных печей для варки хрусталя, взамен чугуна. Работают на Никольском заводе «Красный гигант» повеќе пяти лет при температура 1300 °С, где чугунные работали 2-3 месяца;
· Плиты различных типоразмеров из карбида кремния для футеровки печей со рабочей температурен до 1400 °С во воздушната средина и до 2000 °С во вакуум;
· Во плавильных печах, каде сплавляемый материјал не реагирует со кремнием или карбидом кремния, карбид кремния заменяет платину и графит;
· Во индукционных печах по плавлению сплавов для корпусов часов графитовые тигли заменены на карбид кремния и работајут трет год вместо двух месяцев при температурах до 1000 °С.
Химическая стойкость самосвязанного карбида кремния
Среда | Концентрација, % | Температура, o С | Време, 24 часа | Коррозија, мм/год | Сопротивление коррозии |
| 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 | Концентрација, % | Температура, o С | Коррозија, 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 калија | 45 | 100 | 0,12 |
| Соляная кислота | 20 | 100 | 0,12 |
| HF: HNO3 | 40+10 | 60±2 | 6.5 |
Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd е едно од најголемите решенија за нови материјали за керамички силициум карбид во Кина. Техничка керамика SiC: Тврдоста на Мох е 9 (тврдоста на Нов Мох е 13), со одлична отпорност на ерозија и корозија, одлична абразија – отпорност и антиоксидација. Животниот век на производот SiC е 4 до 5 пати подолг од 92% алуминиумски материјал. MOR на RBSiC е 5 до 7 пати поголем од SNBSC, може да се користи за посложени форми. Процесот на котирање е брз, испораката е како што ветивме и квалитетот е без никаков. Секогаш истрајуваме да ги предизвикуваме нашите цели и ги враќаме нашите срца на општеството.
