Introdução
O carburo de silício tem sido o material mais utilizado para usos estruturais de cerâmica. As características são como expansão térmica relativamente baixa, alta potência de rádio, alta condutividade térmica, dureza, resistência à abrasão e à corrosão, e o mais importante, a manutenção da resistência atmosférica a temperaturas de até 1650 ºC, foi conduzida uma ampla gama de usos.
Tecnologia de fabricação
Os carboidratos de silício para o uso estrutural podem ser classificados como: sinterizado enlaçado por reação, fase líquida e estado sólido sinterizado. O SiC4 enlaçado por reação é um composto de uma matriz contínua de SiC que contém silício de 5 a 20%, e metal que preenche o volume restante. Para formar este material, uma pré-forma de pó que contém o carvão agregado como pó ou como o produto da descomposição de uma resina da fonte de carbono, é infiltrada com silício próximo a 1500 ºC com contato direto ou usando o vapor do silício.
O silício reage com a pré-forma do carbono para formar uma estrutura que prende uma ponte sobre o SiC. O excesso de sílice restante preenche o espaço de poro residual e proporciona um produto completamente denso que possui integridade estrutural até 1370 ºC. O silício se funde a 1410 ºC. A pré-forma pode ser fabricada por qualquer um dos processos de cerâmica tradicionais. Por outro lado, as baixas temperaturas (1500 ºC) empregadas durante o enlaçado por reação, combinadas com a flexibilidade de tamanho e pureza do pó, fornecem um produto de boa qualidade com um custo razoável.
Características do Carburo de Silício
As características do módulo elástico e da expansão térmica são dadas pelas características do cristal de SiC em si mesmo, e a condutividade térmica ou a difusão térmica dos carburos de silício têm um benefício mais alto do que a outra cerâmica estrutural. A combinação de um módulo elástico alto e coeficiente moderado de expansão térmica torna o SiC suscetível a danos por choque térmico. A resistência ao choque térmico é perceptivelmente mais baixa que a do nitruro de silício, mas mais alta que a cerâmica estrutural da zircônia. O comportamento anterior ao choque térmico também depende muito da aplicação. Por exemplo, mudanças de temperatura muito rápidas podem conduzir a uma preferência do Si3N4 em relação ao SiC, enquanto para índices moderados de mudança de temperatura a alta condutividade térmica do SiC pode conduzir a um funcionamento melhor.
A resistência à fratura do SiC é mais baixa do que a de outra cerâmica estrutural, o que conduz a uma certa preocupação pelo uso do SiC em certos motores de combustão, tais como rotores de turbina que podem ser suscetíveis ao impacto de objetos estranhos. Os resultados da abrasão apresentam boa resistência à abrasão angular da partícula ou da mistura. SiC enlaçado por reação tende a ser o mais suscetível ao desgaste erosivo devido ao desgaste preferencial dos grãos livres conectados à superfície do silício. SiC enlaçado por reação também parece muito menos resistente aos ácidos, aos álcalis, e aos produtos de alta temperatura de combustão que o material sinterizado monofásico. Em contato com o sulfato de sódio, ou escorias ácidas ou básicas do carbono da gaseificação do carbono, o SiC sofre uma leve corrosão. O carburo sinterizado de silício também foi demonstrado que também é corroído por temperaturas elevadas em atmosferas que contêm hidrogênio.
Aplicações do Carburo de Silicio
É utilizado mais para o comportamento de funcionamento com desgaste em baixa temperatura do que para o ambiente de alta temperatura. Os usos do SiC são contos como injetores de chorro de arena, motores de bomba de água, cojinetes, componentes de bomba e dados de extrusão que utilizam alta dureza, resistência à abrasão e resistência à corrosão do carburo de silício.Os usos estruturais a alta temperatura são estendidos desde as gargantas do injetor do cohete até os rodilhos do chifre e a combinação da alta condutividade térmica, da dureza e da estabilidade a alta temperatura para que se fabriquem os componentes dos tubos de intercambiadores de calor de carburo de silício.
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Horário da postagem: 20 de agosto de 2018