Карбід кремнія

Для виробництва виробів із карбіду кремнія використовується технологія реакційного спекання. У процесі виробництва вихідної заготовки, отриманої пресуванням суміші порошків карбіду кремнію і графіту, пропитується розплавом кремнію, після чого спечена заготовка піддається механічній обробці. Основна властивість кераміки на основі карбіду кремнію як матеріалу для підшипників і ущільнень рідинного тренування – це дуже висока зносостійкість у високих жорстких умовах абразивного покриття та підвищених температурах, що забезпечує поєднання твердості та високої теплопровідності. Деякі фізико-механічні властивості матеріалу карбідного кремнію в зведенні з твердим сплавом і силіцованим графітом наведені в наступній таблиці.

Область застосування підшипників з карбіду кремнія обумовлена, в основному, його високою зносостійкістю і теплопровідністю. Відомо, що ресурс роботи деталей з карбіду кремнію в абразивних середовищах у різний спосіб вище, ніж у інструментальних сталей і графітів, і в 1,5-2 рази, ніж у твердих сплавів. Висока теплопровідність істотно знижує градієнт температури в елементах підшипника і разом з низьким коефіцієнтом стабільності термічного розширення забезпечує геометричні характеристики (величину робочого зазору і форму поверхні тренування) в широкому діапазоні робочих температур. Указане поєднання високої теплопровідності і низького коефіцієнта термічного розширення визначає високу термостійкість карбіду кремнію. Він здатний витримувати десятки термоударів до 1000-1300°С;. Карбід кремнію працює до температури 1350°С, що дозволяє використовувати його у всіх відомих нам процесах нафтопереробки. В якості прикладу можна привести використання карбіду кремнію в нагрівачах, довго працюючих на повітрі при температурі близько 1400°С. Велике значення має хімічна стійкість карбіду кремнію до продуктів нафтохімії. За рубежем в хімічній промисловості дуже широко використовуються вироби з карбіду кремнію, зокрема, при високих температурах.

Завдяки своїм унікальним фізико-хімічним і прочностным характеристикам кераміка з карбіду кремнія особливо в останні 5-10 років широко використовується як найбільш вдалий матеріал з точки зору, інертності, міцності, зносостійкості, термостійкості і теплопровідності.

Область: застосуванняпари тренувань в узлах торцевого ущільнення насосних агрегатів використовуються для перекачки нафтопродуктів, стисненого газу. Створені та укомплектовані деталями (крилчатка, вал, пари тренування) із карбіду кремнію хімічні стійкі насоси для роботи в агресивних середовищах, а також укомплектовані парами тренування в узлах осевих опор у погружних насосах.

Карбід кремнія також використовується для виготовлення сопел і форсунок для подачі газу в зону плавлення кераміки стекла і металів, спекания.

· Сопла різних типорозмірів із карбіда кремнія:

• для пескоструйных установок;
• для високотемпературних піскоструйних установок (температура піску близько 1000 °С), які використовуються для очищення від нагару труб на підприємствах нафтопереробної промисловості та нафтопереробки;
• для факелів газових печей, в тому числі скловарочних печей з тривалістю безперервної роботи понад 2 роки;

· Конфузори різних типорозмірів із карбіду кремнія для газових скловарених печей для варки хрусталя, взамін чугуна. Працюють на Нікольському заводі «Червоний гігант» більше п'яти років при температурі 1300 °С, де чугунні працювали 2-3 місяці;

· Плити різних типоразмеров з карбіду кремнію для футеровки печі з робочою температурою до 1400 °С у повітряному середовищі і до 2000 °С у вакуумі;

· В плавильних печах, де сплавляемый матеріал не реагує з кремнієм або карбідом кремнію, карбид кремнія замінює платину і графіт;

· В індукційних печах по плавленню сплавів для корпусів годин графітові тигли замінюються на карбид кремнія і працюють третій рік замість двох місяців при температурі до 1000 °С.

Хімічна стійкість самосвязанного карбіда кремнія

А – <= 0,1; В = 0,1 – 0,8; С – >= 0,8

Хімічна стійкість карбіда кремнія