Reaktionsbunden kiselkarbid

Tillverkarna letar efter mer energieffektiva motorer och vill ersätta kritiska metaller. Dessa motiv har initierat utvecklingen av olika keramiska material och processer. Reaktionsbunden kiselkarbid är ett resultat av dessa undersökningar. Reaktionsbunden kiselkarbid är en typ av kiselkarbid som framställs genom en kemisk reaktion mellan grafit eller poröst kol och smält kisel. Materialet har vissa spår av kisel, varför det också kallas kiseliserad kiselkarbid.dess utmärkta slitstyrka och kemiska resistens gör det idealiskt för extrema miljöer. På grund av sin höga hårdhet och goda temperaturbeständighet är kiselkarbidkeramik lämplig för olika typer av applikationer som slitdelar och trycklager.
I den här guiden tar vi upp olika aspekter av reaktionsbundna kiselkarbider, t.ex. deras viktigaste egenskaper och användningsområden. Vidare kommer vi att täcka olika typer av reaktionsbunden kiselkarbid. Låt oss komma igång...

Bearbetning av reaktionsbunden kiselkarbid
Reaktionsbunden kiselkarbid framställs genom att kiselkarbid och kol blandas med flytande kisel. Kiselkarbid erhålls efter reaktionen mellan kisel och kol. De återstående porerna efter reaktionen fylls av kiseln. Som ett resultat får du en dens SiC-Si-komposit.
Partikelstorleksfördelningen och förhållandet mellan SIC och kol varierar kraftigt mellan olika tillverkare. Därför tillverkas materialet med ett omfattande utbud av egenskaper och sammansättningar. I ena extremen kan man t.ex. infiltrera kolfiber eller tyg med flytande kisel. Men i den andra ytterligheten kan man tillverka ogenomtränglig kisel med en liten mängd kol.
Utöver detta tillverkade många tillverkare reaktionsbunden kiselkarbid med formuleringar som innehåller en organisk mjukgörare, kiselkarbidpartiklar och kol. Blandningen bildas genom pressning, extrudering eller formsprutning. Dessutom har tillverkarna god kontroll över komponenttoleransen eftersom reaktionsprocessen ger mindre än 1% dimensionsförändring.

Vilka är de olika typerna av reaktionsbunden kiselkarbid?
Det finns två huvudtyper av reaktionsbunden kiselkarbid enligt följande:
1. Monolitisk eller solid reaktionsbunden kiselkarbid
I denna typ av kiselkarbid infiltrerar kiseln den integrerade absorptionsförmågan hos matrisen. Som ett resultat får du en ogenomtränglig komposition. Det fria kislet skapar också en ytstruktur som minskar friktionen och förlänger komponenternas livslängd.
Monolitisk reaktionsbunden kiselkarbid är en bra kandidat för tribologiska komponenter. Den används i vätskor som är något kaustiska eller sura, t.ex. slipmedel, bränslen, lätta kolväten etc. Den erbjuder den högsta PV-kapaciteten när den kombineras med olika mekaniska kolmaterial.
2. Reaktionsbunden kiselkarbid med grafit (CMC)
Det är ett ogenomträngligt material som har en unik ytstruktur. Dess vackra textur beror på förekomsten av grafit och kisel. Denna typ av kiselkarbidkeramik har också utmärkt värmeledningsförmåga och en lägre grad av termisk expansion. Dessa egenskaper gör den lämplig för applikationer som utsätts för olika friktionskrafter, stötar, erosion, nötning, höga temperaturer och termisk chock.

Olika egenskaper hos kiselkarbid
Materialkvaliteten definierar egenskaperna hos de olika komponenterna i kiselkarbid. Till exempel uppvisar materialet utmärkt böjhållfasthet vid rumstemperatur i fallet med helt tät SIC-SI-komposit. Och det bibehåller denna egenskap till kislets smältpunkt som är 1410o C. Dess Young-modul varierar från 350 till 400 GPa.
Nedan följer några viktiga egenskaper hos kiselkarbid:
Kiselkarbid har en utmärkt förmåga att stå emot ett brett spektrum av syror och alkalier.
Den har god motståndskraft mot slitage och oxidation.
Materialet har en god förmåga att motstå nötning.
Tack vare sin höga värmeledningsförmåga och låga värmeutvidgningskoefficient har den utmärkt motståndskraft mot termisk chock.
Den behåller sin styrka vid mycket höga temperaturer.
Kiselkarbid har god dimensionell kontroll av komplexa former.

Olika användningsområden för reaktionsbunden kiselkarbid
1. Slitdelar och trycklager
sisic har utmärkt slitage- och korrosionsbeständighet, hög hårdhet och hög temperaturhållfasthet. Dessa egenskaper gör det idealiskt för olika slitagekomponenter som plattor, skruvar och pumphjul. Dessutom kan du använda det i trycklager som är mycket användbara för att bära extremt höga belastningar i mycket förorenade vätskor.
Tack vare dess nyckelegenskaper kan tillverkare tillverka kompakta lager som kan arbeta i temperaturområdet -200o C till 400o C.
2. Ugnsmöbler och stödkomponenter
Egenskaperna oxidationsbeständighet, motståndskraft mot termisk chock och motståndskraft mot höga temperaturer gör det möjligt för företag att tillverka ugnsstöd med låg massa. Olika ugnsprodukter inkluderar stolpar, brännarmunstycken, tunnväggiga balkar, sättare och rullar.
Dessa produkter bidrar till energibesparingar och ger möjlighet till snabbare produktgenomströmning genom att sänka den termiska massan i ugnsvagnarna. En RBSC-baserad ugn skulle dock vara nästan fyra gånger dyrare jämfört med en ugn med cordierit.
3. Precisionskomponenter
Du kommer att märka en försumbart liten volymförändring efter att ha reagerat med flytande kisel. Denna egenskap ger dig utmärkt dimensionell kontroll av komplexa former. Du kan t.ex. tillverka laserspegelämnen, optiska bänkar och waferhanteringsenheter. Dessa komponenter är styva och lätta och har utmärkt termisk stabilitet.

sisic används ofta i pumpskovlar och mekaniska tätningar på grund av sin höga nötningsbeständighet. Materialegenskaperna beror på halten av fri grafit i produkten. Reaktionsbunden kiselkarbid används som material för tätningsnosar och fungerar perfekt i tuffa driftsmiljöer.
Reaktionsbunden kiselkarbid är ett material som har ca 7 till 15% kiselmetall, en liten mängd oreagerat kol och kiselkarbid. Dessa material tillverkas med hjälp av en mängd olika processer beroende på slutproduktens behov. Om du till exempel vill tillverka slitdelar kommer tillverkningsprocesserna för SiC-Si att vara annorlunda än den process du använde för att producera precisionskomponenter.Reaktionsbunden kiselkarbid är idealisk för slitapplikationer som flödeskontrollchokes, pipeliners och större slitkomponenter. Detta är ett ekonomiskt och pålitligt material för många applikationer på grund av dess utmärkta funktionsuppsättning.