Sinterlənmiş silikon karbid – demək olar ki, hər şeyin öhdəsindən gələ bilən super material

Demək olar ki, almaz qədər sərt, suda üzən, alovlu istilərə dözən, onu korlamağa çalışan kimyəvi maddələri lağlağıya çevirən və nə atsan gücünü itirməyən bir materialı təsəvvür edə bilərsinizmi? Yaxşı, Sinterlənmiş silikon karbid o inanılmaz maddədir!

Bu maddə o qədər möhtəşəm xüsusiyyətlərə malikdir ki, demək olar ki, hər hansı başqa materialdan hazırlanmış hər şeyi məhv edəcək mühitlərə və şəraitə dözə bilir.

Gəlin sinterlənmiş silikon karbidini bu qədər xüsusi edən nə olduğunu araşdıraq.

Sinterlənmiş silikon karbid nədir?

Sinterlənmiş silikon karbid, həmçinin tanınan Sinterlənmiş SiC və ya Silikon karbid, Super incə SiC tozunu bir-birinə yapışmağa kömək edən xüsusi inqrediyentlərlə qarışdırmaq, kalıba yerləşdirmək və çox yüksək temperaturda bişirməklə hazırlanır. Bu, tozu bərk bir kütləyə birləşdirir, lakin tam əriməsinə imkan vermir. Heç bir yapışdırıcı və ya əlavə fazanın olmaması sinterlənmiş SiC-yə onun qeyri-adi xüsusiyyətlər toplusunu verir.

Bu keramika Sərtlik Bu, yalnız almazdan sonra ikinci yerdədir. Onun aşağı sıxlıq – poladınkından təxminən 40% az və alüminiumla yaxın. Sinterlənmiş SiC Müqavimət göstərir korroziya və oksidləşmə Silisium karbidindəki güclü bağlar sayəsində inanılmaz dərəcədə yaxşıdır. O, həmçinin özünə yapışdırır güclü və sərtlik Hətta çox yüksək temperaturlarda, əksər materiallar hamıya çevriləndə belə.

Niyə sinterlənmiş SiC bu qədər xüsusidir?

Gəlin sinterlənmiş SiC-nin ağlımızı başdan alan bəzi xüsusiyyətlərinə nəzər salaq və Bu şeyləri bu qədər faydalı edən nədir?:

Bu dəli kimi çətindir

Bir Knoop sərtliyi -in, -in 2800 GPa, Sinterlənmiş silikon karbid demək olar ki, almaz istisna olmaqla, cızılmaya və hər cür aşınmaya qarşı demək olar ki, hər şeydən yaxşı müqavimət göstərir. Bu o deməkdir ki, o, sürüşdüyü və hissəciklərlə toqquşduğu tətbiqlərdə digər materiallardan xeyli daha uzunömürlüdür.

Almaz Yeganə daha sərt şey var. SiC-nin gülünc dərəcədə sərtliyi silikon və karbon atomları arasındakı super möhkəm bağlardan qaynaqlanır. Bu bağlar möhkəmcə yapışır və buraxmaq istəmir!

Yüngül, amma möhkəm

Göstəriciləri aşan gücü olmasına baxmayaraq, Sinterlənmiş SiC-nin sıxlığı cəmi 3,15 q/sm³-dir.. Bu alüminiuma yaxındır, ona görə də bu material çox yüngüldür!

Bu o deməkdir ki, metalların əvəzinə sinterlənmiş SiC-dən hazırlanmış hissələr xeyli yüngül ola bilər. Dönən avadanlıqlar daha az çəki ilə daha sürətli fırlana bilər. Və inanın – SiC maye alüminiumda həqiqətən üzür! Buna görə də əridilmiş metal ilə işləməli nasos hissələri üçün əladır.

Korroziyaya və oksidləşməyə çempion kimi müqavimət göstərir

Metallar korroziyaya qarşı müqavimət göstərmək üçün qoruyucu oksid qatına ehtiyac duyur. Amma Sinterlənmiş SiC Onun heç bir bağlayıcıları və ya əlavə fazaları yoxdur ki, onlara hücum olunsun. O, demək olar ki, hər hansı mühitdə korroziyanı sadəcə lağa qoyur.

SiC oksidləşdirici havada belə 1650°C-ə qədər öz möhkəmliyini qoruyur! Onun korroziyaya və oksidləşməyə davamlılığı son dərəcə güclü silikon-karbon bağlarından qaynaqlanır. Onlar yalnız super yüksək temperaturlara çatdıqda parçalanıb oksidləşmək istəyirlər.

Hətta dözülməz istilikdə belə möhkəm qalır

The kovalent bağlar SiC-də onu hətta ekstremal temperaturlarda belə sərt və möhkəm saxlayır. Sinterlənmiş SiC tam gücünü qoruyur. təxminən qədər 1750°C – bu al-al od kimi! Metallardan fərqli olaraq zəifləməyəcək və sallanmayacaq.

The yüksək moduluslu SiC-dən olması onun ağır yüklər altında tədricən deformasiya olmaması və ya sürünməməsi deməkdir. Beləliklə, yüksək temperaturlarda böyük gərginlikləri daşımaq üçün ona güvənə bilərsiniz. Sobanın hissələri və aerokosmik tətbiqlər üçün mükəmməldir!

İdarə edir termal şoku

Bir İstilik keçiriciliyi -in, -in 125 Vt/mK, SiC istilik enerjisini sürətlə ötürür və kəskin temperatur dəyişikliklərinə dözə bilir. Bu, sinterlənmiş SiC-yə imkan verir Əla termal şok müqaviməti Digər keramikalara nisbətən.

Kəskin temperatur dəyişiklikləri bərabərsiz genişlənmə səbəbindən kövrək materialların çatlamasına səbəb ola bilər. Amma SiC çatlamır, çünki istiliyi çox yaxşı keçirir. O, temperatur dalğalanmalarına problemsiz uyğunlaşa bilir.

Otaq temperaturunda sinterlənmiş SiC-nin xüsusiyyətləri

Budur sinterlənmiş SiC-nin otaq temperaturunda (20°C) əsas göstəricilərindən bəziləri:

• Sıxlıq– 3.15 g/cc (yüngül!)
• Sərtlik– 2800 GPa (dəli bərk!)
• Qırılma modulu– 380 MPa
• Çekmə möhkəmliyi– 250 MPa
• Kompressiv möhkəmlik– 3900 MPa
• Elastik modulus– 410 GPa
• Termiki genişlənmə– 4 x 10⁻⁶ in/in °C (aşağı genişlənmə)
• İstilik keçiriciliyi– 125 Vt/mK (istiqili yaxşı keçirir)
• Poisson nisbəti– 0.16

Bu möcüzəvi materialın istifadələri

Möhtəşəm xüsusiyyətlər qarışığı sayəsində sinterlənmiş silikon karbid aşınma, korroziya və şiddətli istiliyin problem yaratdığı işlər üçün mükəmməl seçimdir:

• Möhürlər üzləşirNasoslar aşındırıcı slanclarını yüksək sürət və təzyiqdə daşıyır. SiC möhürləri bu sınağa dözə bilər.
• Yüksək istilik sobası hissələriMəsələn, borular, dayaqlar və termocüt örtükləri. SiC ən isti sobalarda belə möhkəmdir.
• Aşınmaya davamlı astarlarAbrasiv rudalar və ya tozlar daşıyan konveyer kanalları və hopperlər üçün. SiC aşınmayacaq!
• Qaz turbini hissələrioksidləşməyə, korroziyaya və dəli temperaturlara davam gətirməli olan.
• Yandırıcılar üçün nozullarvə sobalar. SiC korroziyaya və istiliyə davamlıdır.
• Keramika zirehiSiC-dən hazırlanmışdır, metal zirehdən yüngüldür, amma hələ də güllələri dayandırır.
• 3D çap olunmuş komponentlərSiC-də fərdi formalarda mümkün olan.

Sinterlənmiş silikon karbid sərt şəraitə gülən super material kimidir. O, almazabənzər sərtlik və aşağı sıxlıq kimi möhtəşəm xüsusiyyətləri birləşdirərək digər materialların tez sıradan çıxdığı şəraitdə uzunömürlü olmasını təmin edir. Bu, sinterlənmiş SiC-ni çətin tətbiqlər üçün son dərəcə dəyərli keramika edir.