Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդ

Արտադրողները փնտրում են ավելի էներգախնայող շարժիչներ և ցանկանում են փոխարինել կարևոր մետաղները։ Այս շարժառիթները խթանեցին տարբեր կերամիկական նյութերի և գործընթացների մշակումը։ Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդը այս հետազոտությունների արդյունքն է։ Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդը սիլիցիումային կարբիդի մի տեսակ է, որը ստացվում է գրաֆիտի կամ ծակոտկեն ածխածնի և հալված սիլիցիումի քիմիական ռեակցիայի միջոցով։ Նյութը պարունակում է սիլիցիումի որոշ հետքեր, այդ պատճառով այն նաև կոչվում է սիլիցիումացված սիլիցիումային կարբիդ։ Նրա հիանալի մաշվածության և քիմիական դիմադրողականության հատկությունները այն դարձնում են իդեալական ծայրահեղ պայմանների համար։ Բարձր կարծրության և լավ ջերմակայունության շնորհիվ սիլիցիումային կարբիդային կերամիկան հարմար է տարբեր կիրառությունների համար, ինչպիսիք են մաշվող մասերը և թրասթային լագերը։.
Այս ուղեցույցում մենք կանդրադառնանք ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդների տարբեր ասպեկտներին, ինչպիսիք են դրանց հիմնական հատկությունները և կիրառությունները։ Ավելին, մենք կներկայացնենք ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդների տարբեր տեսակները։ Սկսենք…

Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդի մշակում
Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիում-ածխածնիդը ստացվում է սիլիցիում-ածխածնիդի և ածխածնի խառնուրդի հեղուկ սիլիցիումի հետ խառնելու միջոցով։ Սիլիցիում-ածխածնիդը ստացվում է սիլիցիումի և ածխածնի ռեակցիայի արդյունքում։ Ռեակցիայից հետո մնացած անցքերը լցվում են սիլիցիումով։ Արդյունքում ստացվում է խտացված SiC-Si կոմպոզիտ։.
Մասնիկների չափերի բաշխումն ու SIC-ի և ածխածնի հարաբերակցությունը մեծապես տարբերվում են տարբեր արտադրողների մոտ։ Ուստի նյութը արտադրվում է հատկությունների և կազմի լայն տատանումներով։ Օրինակ, մեկ ծայրահեղության դեպքում կարելի է հեղուկ սիլիցիումով ներթափանցել ածխածնային մանրաթելը կամ կտորը։ Մյուս ծայրահեղության դեպքում՝ փոքր քանակությամբ ածխածնով ստանալ անջրանցիկ սիլիցիում։.
Բացի այս ամենից, բազմաթիվ արտադրողներ արտադրել են ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդ՝ կազմով, որը պարունակում է օրգանական պլաստիկացուցիչ, սիլիցիումային կարբիդի մասնիկներ և ածուխ։ Խառնուրդը ձևավորվում է ճնշման, էքստրուզիայի կամ ներարկման ձուլման միջոցով։ Բացի այդ, արտադրողները լավ վերահսկողություն ունեն բաղադրիչների հանդուրժողականության նկատմամբ, քանի որ ռեակցիոն գործընթացը առաջացնում է չափերի փոփոխություն, որը չի գերազանցում 1%-ը։.

Ինչպիսի՞ տեսակներ կան ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդի?
Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդի երկու հիմնական տեսակներն են հետևյալը:
1. Մոնոլիտ կամ ամուր ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդ
Այս տեսակի սիլիցիումի կարբիդում սիլիցիումը ներթափանցում է մատրիցի ամբողջ ներծծող հատվածներում։ Արդյունքում ստացվում է անթափանցելի կազմ։ Ազատ սիլիցիումը նաև ստեղծում է մակերեսային կառուցվածք, որը նվազեցնում է շփումը և երկարացնում բաղադրիչների ծառայողական ժամկետը։.
Մոնոլիտ, ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդը տրիբոլոգիական բաղադրիչների համար լավ թեկնածու է։ Այն օգտագործվում է որոշ չափով կոռոզիվ կամ թթվային հեղուկներում, այդ թվում՝ աբրազիվներում, վառելիքներում, թեթև հիդրոկարբոններում և այլն։ Այն ապահովում է ամենաբարձր PV-ունակություն, երբ զուգորդվում է տարբեր մեխանիկական ածխածնային նյութերի հետ։.
2. Գրաֆիտով ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդ (CMC)
Սա անջրանցիկ նյութ է, որը ունի յուրահատուկ մակերեսային կառուցվածք։ Նրա գեղեցիկ կառուցվածքը պայմանավորված է գրաֆիտի և սիլիցիումի առկայությամբ։ Այս տեսակի սիլիցիումային կարբիդային կերամիկան ունի նաև գերազանց ջերմահաղորդականություն և ցածր ջերմային ընդարձակման աստիճան։ Այս հատկությունները այն դարձնում են հարմար կիրառությունների համար, որոնք ենթակա են տարբեր շփման, հարվածի, էռոզիայի, աբրազիայի, բարձր ջերմաստիճանների և ջերմային ցնցումների։.

Սիլիցիումային կարբիդի տարբեր հատկություններ
Նյութի դասը սահմանում է սիլիցիումային կարբիդի տարբեր բաղադրիչների հատկությունները։ Օրինակ՝ ամբողջությամբ խտացված SIC-SI կոմպոզիտի դեպքում նյութը սենյակային ջերմաստիճանում ցուցաբերում է գերազանց ծռման ամրություն։ Այն պահպանում է այս հատկությունը մինչև սիլիցիումի հալման ջերմաստիճանը՝ 1410 °C։ Նրա Յունգի մոդուլը տատանվում է 350–400 ԳՊա միջակայքում։.
Ստորև ներկայացված են սիլիցիումային կարբիդի մի քանի հիմնական հատկությունները։
Սիլիցիումային կարբիդը ունի գերազանց դիմադրողականություն թթուների և ալկալիների լայն շրջանակի նկատմամբ։.
Այն ունի լավ դիմադրություն մաշվածության և օքսիդացման նկատմամբ։.
Նյութը լավ դիմադրողականություն ունի քերծման նկատմամբ։.
Բարձր ջերմահաղորդականության և ցածր ջերմային ընդարձակման գործակցի շնորհիվ այն ունի գերազանց ջերմային ցնցումների դիմադրություն։.
Այն շատ բարձր ջերմաստիճաններում պահպանում է իր ամրությունը։.
Սիլիցիումային կարբիդը բարդ ձևերի չափերի լավ վերահսկողություն ունի։.

Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդի տարբեր կիրառություններ
1. Հագնվող մասեր և ճնշման կրիչներ
sisic-ը ունի հագեցման և կոռոզիոն դիմադրության գերազանց հատկություններ, բարձր կարծրություն և բարձր ջերմաստիճանի ամրություն։ Այս հատկությունները այն դարձնում են իդեալական տարբեր հագեցող բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են թիթեղները, պտուտակները և իմպելլերները։ Բացի այդ, այն կարելի է օգտագործել նաև թրասթային լագերներում, որոնք շատ կօգնեն տեղափոխել չափազանց բարձր բեռներ շատ աղտոտ հեղուկներում։.
Իր հիմնական հատկությունների շնորհիվ արտադրողները կարող են արտադրել կոմպակտ լագերներ, որոնք կարող են աշխատել -200 °C-ից մինչև 400 °C ջերմաստիճանի միջակայքում։.
2. Թոնրի պարագաներ և օժանդակ բաղադրիչներ
Օքսիդացման դիմադրությունը, ջերմային ցնցումների դիմադրությունը և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրությունը թույլ են տալիս ընկերություններին արտադրել ցածր զանգվածային վառարանային աջակցիչներ։ Վառարանային տարբեր արտադրանքներ են՝ սյուներ, այրիչի նոզելներ, բարակ պատերով ճառագայթներ, տեղադրիչներ և գլաններ։.
Այս արտադրանքները օգնում են էներգախնայողությանը և թույլ են տալիս ավելի արագ արտադրանքի հոսք՝ կրճատելով վառարանի սայլակների ջերմային զանգվածը։ Սակայն RBSC-ի վրա հիմնված վառարանը գրեթե չորս անգամ ավելի թանկ կլինի, քան կորդերիտային վառարանը։.
3. Ճշգրիտ բաղադրիչներ
Հեղուկ սիլիցիումի հետ ռեակցիայից հետո դուք կնկատեք աննշան ծավալային փոփոխություն։ Այս հատկությունը ապահովում է բարդ ձևերի չափերի գերազանց վերահսկողություն։ Օրինակ՝ կարող եք արտադրել լազերային հայելիների բլանկներ, օպտիկական նստարաններ և վաֆերների մշակման սարքեր։ Այս բաղադրիչները կոշտ են, թեթև և ունեն գերազանց ջերմային կայունություն։.

Սիսիկը լայնորեն կիրառվում է պոմպի թևիկներում և մեխանիկական կնքումներում՝ իր բարձր մաշման դիմադրության շնորհիվ։ Նյութի հատկությունները կախված են արտադրանքում ազատ գրաֆիտի մակարդակից։ Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդը օգտագործվում է կնքի ծայրային մասի նյութի համար, որը կատարյալ է աշխատում ագրեսիվ շահագործման միջավայրերում։.
Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիումային կարբիդը նյութ է, որը պարունակում է մոտ 7–15% սիլիցիումային մետաղ, փոքր քանակությամբ չկապակցված ածուխ և սիլիցիումային կարբիդ։ Այս նյութերը արտադրվում են տարբեր գործընթացներով՝ կախված վերջնական արտադրանքի պահանջներից։ Օրինակ, եթե ցանկանում եք արտադրել մաշվող մասեր, ապա SiC-Si-ի արտադրական գործընթացները տարբեր կլինեն այն գործընթացից, որը կիրառվում է ճշգրիտ բաղադրիչներ արտադրելու համար։ Ռեակցիոն կապակցված սիլիցիում-կարբիդը իդեալական է մաշման կիրառությունների համար, ինչպիսիք են հոսքի վերահսկման խոչընդոտիչները (chokes), խողովակաշարային պատյանները և այլ մեծ մաշվող բաղադրիչներ։ Այս նյութը տնտեսապես արդյունավետ և հուսալի լուծում է բազմաթիվ կիրառությունների համար՝ իր գերազանց հատկությունների շնորհիվ։.