소결 탄화 규소 - 거의 모든 것을 처리할 수 있는 슈퍼 소재

다이아몬드만큼 단단하고, 물에 뜨고, 뜨거운 열을 견디고, 화학 물질이 먹어치우려 해도 웃으며, 어떤 것을 던져도 그 강도를 유지하는 소재가 있을까요? 글쎄요, 소결 실리콘 카바이드 는 그 놀라운 물질입니다!

이 재료는 물건을 만들 수 있는 거의 모든 것을 파괴할 수 있는 환경과 조건을 견딜 수 있을 정도로 놀라운 특성을 가지고 있습니다.

소결 실리콘 카바이드가 특별한 이유에 대해 알아보세요.

소결 실리콘 카바이드란 무엇인가요?

소결 탄화 규소, 로도 알려진 소결 SiC 또는 SSiC, 는 초미세 SiC 분말과 서로 달라붙는 데 도움이 되는 특수 성분을 섞어 틀에 넣고 매우 높은 온도에서 조리하여 만듭니다. 이렇게 하면 분말이 고체로 융합되지만 완전히 녹지는 않습니다. 접착제나 추가 단계가 없기 때문에 소결된 SiC는 다양한 특성을 지니게 됩니다.

이 세라믹의 특징은 다음과 같습니다. 경도 다이아몬드에 이어 두 번째입니다. 여기에는 낮은 밀도 - 강철의 약 40%, 알루미늄에 가까운 수준입니다. 소결 SiC 저항 부식 그리고 산화 실리콘 카바이드의 강력한 결합력 덕분에 놀라울 정도로 잘 붙습니다. 또한 힘 그리고 강성 대부분의 재료가 뭉개지는 매우 높은 온도에서도 가능합니다.

소결 SiC가 특별한 이유는 무엇인가요?

소결된 SiC의 놀라운 특성과 다음과 같은 몇 가지 사항을 살펴보겠습니다. 이 자료가 유용한 이유:

크레이지 하드

와 누프 경도 의 2800 GPa, 소결 실리콘 카바이드는 다이아몬드를 제외한 거의 모든 소재보다 긁힘이나 마모에 더 잘 견딥니다. 즉, 미끄러지거나 입자에 부딪히는 환경에서 다른 소재보다 훨씬 더 오래 사용할 수 있습니다.

다이아몬드 만이 더 단단할 뿐입니다. SiC의 말도 안 되는 경도는 실리콘과 탄소 원자 사이의 매우 강한 결합에서 비롯됩니다. 이 결합은 단단히 붙잡고 놓아주지 않으려 합니다!

가벼우면서도 강력한

엄청난 힘을 가졌음에도 불구하고, 소결된 SiC의 밀도는 3.15g/cc에 불과합니다.. 알루미늄에 가깝기 때문에 가볍고 멋집니다!

즉, 금속 대신 소결된 SiC로 만든 부품은 훨씬 더 가벼워질 수 있습니다. 회전하는 장비는 더 가벼운 무게로 더 빠르게 회전할 수 있습니다. 게다가 SiC는 실제로 액체 알루미늄에 부유합니다! 따라서 용융 금속을 다루어야 하는 펌프 부품에 적합합니다.

챔피언처럼 부식과 산화에 강함

금속은 부식을 방지하기 위해 보호 산화물 층이 필요합니다. 하지만 소결 SiC 에는 공격받을 수 있는 바인더나 추가 단계가 없습니다. 어떤 환경에서도 부식을 방지할 수 있습니다.

SiC는 최대 1650°C의 산화 공기 속에서도 강도를 유지합니다! 부식 및 산화 저항성은 매우 강한 실리콘-탄소 결합에서 비롯됩니다. 초고온 이상으로 올라가지 않는 한 깨지거나 산화되지 않습니다.

폭염 속에서도 강력한 성능 유지

그리고 공유 결합 를 함유하고 있어 거친 온도에서도 단단하고 튼튼하게 유지됩니다. 소결된 SiC는 완전한 강도를 유지합니다. 최대 약 1750°C - 뜨겁습니다! 금속과 달리 약해지거나 처지지 않습니다.

그리고 높은 모듈러스 는 또한 무거운 하중을 가해도 천천히 변형되거나 크리프되지 않는다는 것을 의미합니다. 따라서 고온에서 엄청난 스트레스를 견딜 수 있습니다. 용광로 부품 및 항공우주 분야에 적합합니다!

열 충격 처리

와 열 전도성 의 125W/mK, 는 열 에너지를 빠르게 전달하고 급격한 온도 변화를 처리할 수 있습니다. 따라서 소결된 SiC 뛰어난 열 충격 저항 다른 도자기와 비교하여.

급격한 온도 변화는 불균일한 팽창으로 인해 깨지기 쉬운 재료에 균열을 일으킬 수 있습니다. 하지만 SiC는 열을 잘 전도하기 때문에 균열이 생기지 않습니다. 온도 변화에 문제없이 적응할 수 있습니다.

실온에서 소결된 SiC 특성

다음은 실온(20°C)에서 소결된 SiC의 주요 통계입니다:

• 밀도- 3.15g/cc(경량!)
• 경도- 2800 GPa (미친 듯이 단단함!)
• 파열 계수- 380 MPa
• 인장 강도- 250 MPa
• 압축 강도- 3900 MPa
• 탄성 계수- 410 GPa
• 열팽창- 4 x 10^-6인치/°C(저팽창)
• 열 전도성- 125W/mK(열 전도율이 높음)
• 푸아송 비율- 0.16

이 경이로운 소재의 용도

소결 탄화규소는 다양한 특성이 혼합되어 있어 마모, 부식, 극심한 열로 인해 문제가 발생할 수 있는 작업에 적합합니다:

• 인감 얼굴펌프에서 연마성 슬러리를 고속 및 고압으로 처리합니다. SiC 씰은 이를 견뎌낼 수 있습니다.
• 고열로 부품튜브, 지지대, 열전대 커버와 같은 소재에 사용됩니다. SiC는 가장 뜨거운 용광로에서도 강합니다.
• 내마모성 안감연마성 광석이나 분말을 운반하는 슈트 및 호퍼에 사용됩니다. SiC는 마모되지 않습니다!
• 가스터빈 부품산화, 부식 및 엄청난 온도를 견뎌야 하는 제품입니다.
• 버너용 노즐및 용광로. SiC는 부식과 열에 강합니다.
• 세라믹 갑옷는 금속 갑옷보다 가볍지만 여전히 총알을 막아냅니다.
• 3D 프린팅 부품맞춤형 모양으로 SiC에서 가능합니다.

소결 탄화규소는 가혹한 조건에서도 웃음을 잃지 않는 슈퍼 소재와 같습니다. 다이아몬드와 같은 경도와 낮은 밀도 등 놀라운 특성이 결합되어 다른 소재가 금방 망가지는 상황에서도 오래 사용할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 소결 실리콘 카바이드는 까다로운 애플리케이션에 매우 유용한 세라믹입니다.