Carbur de silici recristal·litzat (RSiC / RSC) — per a accessoris de forn, boquilles de cremador i peces estructurals d'alta temperatura

Si el cicle del vostre forn supera els 1450 °C, implica escalfament i refredament ràpids, i un agent d'aglomeració o una fase de silici lliure esdevindria el punt feble — aquesta és la pàgina de material que hauríeu de llegir abans d'especificar. RSiC no és “un altre grau de SiC”. És el grau que trieu quan La resistència al xoc tèrmic i la puresa química són més importants que la densitat màxima..

La única distinció que canvia cada decisió posterior

La majoria de pàgines de proveïdors llisten la densitat, la porositat i la resistència del RSiC i s'aturen aquí. Aquesta informació és necessària però no suficient. La pregunta rellevant per a la decisió és: Per què algú escolliria deliberadament un carbur de silici amb una porositat oberta de 10–20% en lloc d'un SSiC dens que sembla millor en un full de dades?

La resposta està en la microestructura. El RSiC es produeix per sinterització de pols de SiC d'alta puresa a aproximadament 2200–2450 °C. sense additius de sinterització. Els grans de carbur de silici creixen mitjançant un mecanisme d'evaporació–condensació, formant unions de coll directes entre els grans. El material es contrau molt poc durant la cocció, i l'espai que el SiC dens ompliria amb agents sinteritzants o silici lliure roman com a porositat interconnectada i oberta. Aquesta porositat no és un defecte de fabricació. És la característica funcional que atorga a l'RSiC la seva tolerància als xocs tèrmics i la seva inèrcia química.

Aquest és el criteri de judici que distingeix un comprador que entén les graduacions de SiC d'un que només compara la columna de densitat.

RSiC vs. SSiC vs. SiSiC/RBSiC: la taula de selecció que la majoria de proveïdors no posen a la pàgina del producte

Regla de selecció: ajustar la graduació a temperatura, atmosfera, contacte químic i cicle tèrmic — i no pas a l'abreviatura “SiC.” Si l'aplicació requereix una superfície densa i de baixa porositat per a segellat o resistència al desgast, RSiC és la mala elecció. Si l'aplicació implica escalfaments i refredaments ràpids i repetits per sobre de 1450 °C, i una fase de silici lliure o d'ajut al sinteritzat esdevindria l'origen de la fallada, RSiC sovint és l'únic grau de SiC que sobreviu..

Especificacions tècniques — els números que importen per a l'especificació i la inspecció d'entrada

La taula següent reflecteix el rang de propietats que hauríeu d'utilitzar com a punt de referència a l'hora d'avaluar la fitxa tècnica de qualsevol proveïdor d'RSiC. Els valors varien segons la mida del gra, la ruta de formació i el perfil de cocció; a un proveïdor que indiqui un sol valor sense un interval se li hauria de demanar l'estàndard de prova i la geometria de la mostra.

Fonts de dades integrades a partir de les fitxes tècniques dels proveïdors; els rangs reflecteixen la variació comercial normal, no una garantia per a cada geometria..

On RSiC és l'especificació correcta — i on és la incorrecta

Especifiqueu RSiC quan el mode de fallada és el xoc tèrmic o l'atac químic a temperatura.

Equipament de forn per a cicles de cocció ràpida. Plàques, bigues i rodets de colada que experimenten repetides i ràpides elevacions i refredaments de temperatura per sobre de 1450 °C. La baixa contracció durant la sinterització de RSiC permet Seccions de parets primes sense deformacions, i la porositat oberta acomoda l'estrès tèrmic que esquerdaria un cos més dens.

Boques de cremador i tubs radiants. Els broquets de cremador RSiC s'especifiquen en forns de llançadora, túnel i de rodets perquè resisteixen l'oxidació i els cicles tèrmics fins a ~1650–1700 °C sense les fissuracions que es produeixen en el SiC aglomerat per reacció quan el silici lliure esdevé la fase feble..

Components de forns semiconductors i fotovoltaics. El RSiC d'alta puresa s'utilitza per a Pales, barques i components interns de forn de difusió LPCVD on cal controlar la contaminació metàl·lica i la generació de partícules. L'absència d'ajudants de sinterització és el factor determinant de l'especificació aquí, no la densitat.

Tubs de protecció de components en forns d'atmosfera. La porositat connectada del RSiC no compromet la inèrcia química en la majoria d'atmosferes de forn, i el material tolera els gradients tèrmics a través de la paret del tub sense desprendre's.

No especifiqueu RSiC quan el requisit sigui densitat, estanquitat o màxima resistència.

Si la peça ha de mantenir un segell de buit, proporcionar una superfície d'ús rectificada o suportar una càrrega estructural on La major densitat i resistència del SSiC són les propietats dominants, el RSiC és el grau equivocat. De manera similar, si la peça és gran, geomètricament complexa i sensible al cost per sota dels ~1400 °C, SiSiC/RBSiC és normalment l'opció més adient — el seu silici lliure omple la porositat i permet la fabricació en forma gairebé neta, a costa de límits a altes temperatures i químics.

Respostes a les preguntes que els compradors realment fan abans d'enviar una sol·licitud de pressupost.

És RSiC el mateix que SSiC? No. El SSiC es sintera sense pressió amb ajuts de sinterització i és dens. El RSiC es recristal·litza sense additius i reté porositat oberta per disseny. Són materials diferents amb diferents compromís de propietats, no sinònims.

Es pot utilitzar RSiC per sobre de 1650 °C a l'aire? El límit continu pràctic a l'aire és aproximadament 1600–1650 °C. Alguns proveïdors citen xifres més altes per al servei a curt termini o en atmosfera inert; demaneu-ne atmosfera i durada darrere de qualsevol reclamació superior.

La porositat significa que la peça és més feble o de qualitat inferior? Significa que el material és Optimitzat per al xoc tèrmic i la puresa, no pas per a la màxima resistència. Si la vostra aplicació no requereix aquestes propietats, un gra més dens us pot servir millor. La porositat és una variable d'especificació, no una etiqueta de defecte.

Quina és la diferència entre RSiC i SiSiC/RBSiC en servei químic? SiSiC/RBSiC conté silici lliure, que restringeix l'ús a llarg termini per sobre d'uns ~1400 °C i redueix la resistència als àlcalis forts i als entorns que contenen àcid fluorhídric. El RSiC no té silici lliure ni fase vítria a les fronteres de gra, motiu pel qual es prefereix quan inerència química a la temperatura és un requisit.

Es poden subministrar peces de RSiC amb geometries personalitzades, no només plaques i tubs estàndard? Sí, dins de les restriccions geomètriques del procés de recristal·lització. RSiC és molt adequat per a Formes de parets fines i gran superfície de base com ara plaques i bigues de col·locació, però les seccions extremadament gruixudes o les cavitats internes complexes es poden produir de manera més econòmica en un grau reactionalment unit. Comparteix un dibuix i les condicions d'operació per a una avaluació de la fabricabilitat.