Carbur de silici unit per reacció

Els fabricants busquen motors més eficients energèticament i volen substituir metalls crítics. Aquests motius van impulsar el desenvolupament de diferents materials i processos ceràmics. El carbur de silici per reacció unida és un resultat d'aquestes investigacions. El carbur de silici per reacció unida és un tipus de carbur de silici que es produeix mitjançant una reacció química entre grafit o carboni porós i silici fosa. El material conté algunes traces de silici, per això també s'anomena carbur de silici siliconat. Les seves excel·lents qualitats de resistència al desgast i a la corrosió el fan ideal per a entorns extrems. A causa de la seva alta duresa i bona resistència a la temperatura, la ceràmica de carbur de silici és adequada per a diferents tipus d'aplicacions, com ara peces d'ús i coixinets de thrust.
En aquesta guia, tractarem diferents aspectes dels carburs de silici units per reacció, com ara les seves propietats clau i les seves aplicacions. A més, tractarem diferents tipus de carburs de silici units per reacció. Comencem…

Processament del carbur de silici unit per reacció
El carbur de silici reaccionat s'obté mitjançant la barreja de carbur de silici i carboni amb silici líquid. El carbur de silici s'obté després de la reacció entre el silici i el carboni. Els porus restants després de la reacció s'omplen amb el silici. Com a resultat, s'obté un compost dens de SiC-Si.
La distribució de mides de partícula i la relació entre SIC i carboni varien àmpliament entre diferents fabricants. Per tant, el material es fabrica amb una àmplia gamma de propietats i composicions. Per exemple, en un extrem, es pot infiltrar fibra de carboni o tela amb silici líquid. Tanmateix, en l'altre extrem, es pot obtenir silici impermeable amb una petita quantitat de carboni.
A més d'això, molts fabricants van produir carbur de silici unit per reacció amb formulacions que contenen un plastificant orgànic, partícules de carbur de silici i carboni. La mescla es forma per premsat, extrusió o motlle per injecció. A més, els fabricants tenen un bon control de la tolerància dels components perquè el procés de reacció ofereix menys d'un 11 TP3T de canvi dimensional.

Quins són els diferents tipus de carbur de silici unit per reacció?
Hi ha dos tipus principals de carboni de silici unit per reacció, que són els següents:
1. Carboni de silici monolític o unit per reacció sòlida
En aquest tipus de carbur de silici, el silici infiltra l'absorbència integral de la matriu. Com a resultat, obtindràs una composició impermeable. El silici lliure també crea una textura de superfície que reduirà la fricció per a una vida útil prolongada del component.
El carboni de silici monolític obtingut per reacció adherida és un bon candidat per a components tribològics. S'utilitza en fluids lleugerament càustics o àcids, incloent-hi abrasius, combustibles, hidrocarburs lleugers, etc. Ofereix la màxima capacitat PV quan s'acompanya de diferents materials de carboni mecànic.
2. Carboni de silici reaccionat amb grafit (CMC)
És un material impermeable que té una textura de superfície única. La seva bella textura es deu a la presència de grafit i silici. Aquest tipus de ceràmica de carbur de silici també té una excel·lent conductivitat tèrmica i un menor grau d'expansió tèrmica. Aquestes capacitats la fan adequada per a aplicacions subjectes a diferents forces de fricció, impacte, erosió, abrasió, altes temperatures i xoc tèrmic.

Diferents propietats del carbur de silici
La qualitat del material defineix les propietats dels diferents components del carbur de silici. Per exemple, el material presenta una excel·lent resistència a la flexió a temperatura ambient en el cas del compost SIC-SI totalment dens. A més, manté aquesta propietat fins al punt de fusió del silici, que és de 1410 °C. El seu mòdul de Young oscil·la entre 350 i 400 GPa.
A continuació s'exposen algunes de les propietats clau del carbur de silici:
El carbur de silici té una excel·lent capacitat de resistir una àmplia gamma d'àcids i d'alcalins.
Té bona resistència al desgast i a l'oxidació.
El material té una bona capacitat de resistència a l'abrasió.
A causa de la seva alta conductivitat tèrmica i del seu baix coeficient d'expansió tèrmica, té una excel·lent resistència al xoc tèrmic.
Manté la seva resistència a temperatures molt altes.
El carbur de silici té un bon control dimensional de formes complexes.

Diferents aplicacions del carbur de silici unit per reacció
1. Peces de desgast i coixinets de thrust
El sisic ofereix una excel·lent resistència al desgast i a la corrosió, una alta duresa i una gran resistència a altes temperatures. Aquestes característiques el fan ideal per a diferents components subjectes al desgast, com ara plaques, cargols i rodetes. A més, també es pot utilitzar en coixinets de thrust que seran molt útils per suportar càrregues extremadament altes en líquids molt contaminats.
Gràcies a les seves propietats clau, els fabricants poden produir coixinets compactes que poden funcionar en un interval de temperatura de -200 °C a 400 °C.
2. Accessoris de forn i components de suport
Les propietats de resistència a l'oxidació, a l'impacte tèrmic i a altes temperatures permeten a les empreses fabricar suports de forn de baixa massa. Els diferents productes de forn inclouen pals, boquilles de cremador, bigues de paret fina, posadors i rodets.
Aquests productes ajuden a estalviar energia i ofereixen la possibilitat d'un major rendiment de producte gràcies a la reducció de la massa tèrmica dels carros del forn. No obstant això, un forn basat en RBSC seria gairebé quatre vegades més car en comparació amb un de cordierita.
3. Components de precisió
Notaràs un canvi de volum insignificantly petit després de reaccionar amb silici líquid. Aquesta propietat et proporciona un control dimensional excel·lent de formes complexes. Per exemple, pots fabricar preformas de miralls làser, bancs òptics i dispositius de manipulació de wafers. Aquests components són rígids, lleugers i tenen una estabilitat tèrmica excel·lent.

El sisic s'utilitza àmpliament en paletes de bomba i segells mecànics gràcies a la seva alta resistència a l'abrasió. Les propietats del material depenen del nivell de grafit lliure del producte. El carbur de silici unit per reacció s'utilitza com a material per al nas del segell, que funciona perfectament en entorns operatius hostils.
El carbur de silici unit per reacció és un material que conté aproximadament del 7 al 15% de metall de silici, una petita quantitat de carboni no reaccionat i carbur de silici. Aquests materials es produeixen mitjançant una varietat de processos segons les necessitats del producte final. Per exemple, si voleu fabricar peces d'ús, els processos de fabricació de SiC-Si seran diferents del procés que s'utilitza per produir components de precisió. El carbur de silici unit per reacció és ideal per a aplicacions d'ús com ara estranguladors de control de flux, revestiments de canonades i components d'ús de mida més gran. És un material econòmic i fiable per a moltes aplicacions gràcies al seu excel·lent conjunt de característiques.