От транспортных трубопроводов до новых энергетических транспортных средств, от высокотемпературных печей до космических спутников — материал, известный как «промышленный алмаз», незаметно меняет границы современного производства.Керамика из карбида кремния— сверхтвердый материал, уступающий по твердости только природному алмазу, — производит тихую революцию в различных областях, таких как современная промышленность, полупроводники, аэрокосмическая промышленность и новая энергетика, благодаря своей высокой термостойкости, сильной радиационной стойкости и превосходной теплопроводности.
Когда «твердые кости» сталкиваются с точным производством
Если традиционная керамика — это сине-белый фарфор в искусстве и ремесле, то керамика из карбида кремния больше похожа на швейцарские часы в точных приборах. Ее твердость в 3-5 раз выше, чем у обычной керамики, и эта твердость, близкая к натуральным алмазам, делает процесс обработки похожим на резьбу по стальным пластинам — обычные режущие инструменты изнашиваются с поразительной скоростью во время резки. Еще сложнее то, что «жесткая» природа карбида кремния делает его склонным к растрескиванию кромок даже при небольшой ошибке во время обработки, особенно для некоторых тонкостенных деталей, которые требуют такой же осторожности, как и хрустальные произведения искусства.
Но спрос современной промышленности движет технологическими прорывами. Инженеры обнаружили, что ключ к решению этой проблемы лежит в сочетании жесткости и гибкости: сохранение внутренних свойств материала при применении точного контроля во время обработки. Так же, как лучшие повара осваивают жар, современные методы обработки постепенно укрощают этот упрямый материал посредством точного контроля температуры, давления и частоты вибрации.
Три ключа к разгадке промышленных алмазов
1. Горячее прессование
Это один из самых распространенных методов обработки керамики из карбида кремния. Этот метод помещает порошок карбида кремния или смешанный порошок в горячую пресс-форму и обрабатывает его в форму под высокой температурой и давлением. Он имеет высокую производительность и точность формования и подходит для производства крупногабаритных изделий из керамики из карбида кремния, таких как режущие инструменты, горячетянутые алюминиевые пластины и т. д.
2. Затирка швов
Это недорогой и быстрый метод формования изделий из карбида кремния. Этот метод смешивает порошок карбида кремния с другими добавками, добавляет их в воду для получения суспензии и впрыскивает ее в форму для литья. Затем он обрабатывается и формуется путем сушки и высокотемпературного спекания с коротким циклом обработки и низкой стоимостью. Подходит для изготовления высокопрочных, высокоплотных деталей и несущих компонентов.
3. Порошковая металлургия
Порошковая металлургия — это метод смешивания и формования порошка карбида кремния в определенной пропорции, а затем спекания его при высокой температуре и высоком давлении. Этот метод отличается простотой производственного процесса, разнообразными формами изделий и высокой точностью обработки, что делает его пригодным для производства высокоточных, высокопрочных и износостойких керамических изделий.
От лабораторных образцов до массового производства на производственной линии, прорыв в обработке керамики из карбида кремния подтверждает истину: нет материала, который нельзя было бы обработать, есть только технология, которая еще не была прорвана. С развитием новых технологий, таких как лазерная обработка и микроволновое спекание, этот некогда пугающий сверхтвердый материал возрождается на умных фабриках, привнося хардкорную мощь в «китайское интеллектуальное производство».
В огромном океане освоения космоса и зеленой волне чистой энергии керамика из карбида кремния пишет промышленную легенду этой эпохи с ее уникальным материальным очарованием. Это противостояние между твердостью и интеллектом может стать вечным воплощением человечества, прорывающегося через технологические границы.
Время публикации: 09-04-2025