Reaktionsgebundenes Siliziumkarbid

Die Hersteller sind auf der Suche nach energieeffizienteren Motoren und wollen kritische Metalle ersetzen. Diese Motive haben die Entwicklung verschiedener keramischer Werkstoffe und Verfahren angestoßen. Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid ist ein Ergebnis dieser Untersuchungen. Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid ist eine Art von Siliciumcarbid, das durch eine chemische Reaktion zwischen Graphit oder porösem Kohlenstoff und geschmolzenem Silicium hergestellt wird. Das Material enthält Spuren von Silizium, weshalb es auch als silikonisiertes Siliziumkarbid bezeichnet wird, und eignet sich aufgrund seiner hervorragenden Verschleißfestigkeit und chemischen Beständigkeit ideal für extreme Umgebungen. Aufgrund seiner hohen Härte und guten Temperaturbeständigkeit eignet sich Siliziumkarbidkeramik für verschiedene Anwendungen wie Verschleißteile und Axiallager.
In diesem Leitfaden werden wir verschiedene Aspekte von reaktionsgebundenen Siliciumcarbiden behandeln, wie z. B. ihre wichtigsten Eigenschaften und Anwendungen. Außerdem werden wir verschiedene Arten von reaktionsgebundenem Siliciumcarbid behandeln. Lassen Sie uns beginnen...

Verarbeitung von reaktionsgebundenem Siliziumkarbid
Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid wird durch die Mischung von Siliciumcarbid und Kohlenstoff mit flüssigem Silicium hergestellt. Siliciumcarbid wird nach der Reaktion zwischen Silicium und Kohlenstoff gewonnen. Die nach der Reaktion verbleibenden Poren werden durch das Silizium ausgefüllt. Als Ergebnis erhält man einen dichten SiC-Si-Verbundwerkstoff.
Die Partikelgrößenverteilung und das Verhältnis zwischen SIC und Kohlenstoff variieren stark zwischen den verschiedenen Herstellern. Daher wird das Material mit einer breiten Palette von Eigenschaften und Zusammensetzungen hergestellt. So kann man beispielsweise Kohlenstofffasern oder Gewebe mit flüssigem Silizium infiltrieren. Auf der anderen Seite kann man aber auch undurchlässiges Silizium mit einem geringen Anteil an Kohlenstoff herstellen.
Darüber hinaus produzierten viele Hersteller reaktionsgebundenes Siliciumcarbid mit Formulierungen, die einen organischen Weichmacher, Siliciumcarbidteilchen und Kohlenstoff enthalten. Die Mischung wird durch Pressen, Extrudieren oder Spritzgießen geformt. Außerdem haben die Hersteller eine gute Kontrolle über die Toleranzen der Komponenten, da das Reaktionsverfahren weniger als 1% Maßänderungen zulässt.

Was sind die verschiedenen Arten von reaktionsgebundenem Siliziumkarbid?
Es gibt zwei Haupttypen von reaktionsgebundenem Siliciumcarbid:
1. Monolithisches oder festes reaktionsgebundenes Siliziumkarbid
Bei dieser Art von Siliziumkarbid infiltriert das Silizium die integrale Absorptionsfähigkeit der Matrix. Als Ergebnis erhalten Sie eine undurchlässige Zusammensetzung. Das freie Silizium erzeugt außerdem eine Oberflächenstruktur, die die Reibung verringert und die Lebensdauer der Komponenten verlängert.
Monolithisch reaktionsgebundenes Siliciumcarbid ist ein guter Kandidat für tribologische Komponenten. Es wird in Flüssigkeiten verwendet, die etwas ätzend oder säurehaltig sind, einschließlich Schleifmittel, Kraftstoffe, leichte Kohlenwasserstoffe usw. Es bietet die höchste PV-Fähigkeit, wenn es mit verschiedenen mechanischen Kohlenstoffmaterialien kombiniert wird.
2. Reaktionsgebundenes Siliziumkarbid mit Graphit (CMC)
Es handelt sich um ein undurchlässiges Material, das eine einzigartige Oberflächenstruktur aufweist. Seine schöne Textur ist auf das Vorhandensein von Graphit und Silizium zurückzuführen. Diese Art von Siliziumkarbid-Keramik hat auch eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und einen geringeren Grad an thermischer Ausdehnung. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich für Anwendungen, die verschiedenen Reibungskräften, Stößen, Erosion, Abrieb, hohen Temperaturen und Temperaturschocks ausgesetzt sind.

Verschiedene Eigenschaften von Siliziumkarbid
Die Materialqualität bestimmt die Eigenschaften der verschiedenen Siliziumkarbidkomponenten. So weist das Material beispielsweise bei Raumtemperatur eine ausgezeichnete Biegefestigkeit auf, wenn es sich um einen vollständig dichten SIC-SI-Verbundwerkstoff handelt. Diese Eigenschaft behält es bis zum Schmelzpunkt von Silizium bei, der bei 1410o C liegt. Der Elastizitätsmodul liegt zwischen 350 und 400 GPa.
Im Folgenden werden einige wichtige Eigenschaften von Siliciumcarbid aufgeführt:
Siliziumkarbid besitzt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Säuren und Laugen.
Es hat eine gute Verschleiß- und Oxidationsbeständigkeit.
Das Material hat eine gute Abriebfestigkeit.
Aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und seines geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten weist es eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit auf.
Es behält seine Festigkeit auch bei sehr hohen Temperaturen bei.
Siliziumkarbid bietet eine gute Maßkontrolle bei komplexen Formen.

Verschiedene Anwendungen von reaktionsgebundenem Siliziumkarbid
1. Verschleißteile und Axiallager
sisic zeichnet sich durch hervorragende Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, hohe Härte und Hochtemperaturfestigkeit aus. Diese Eigenschaften machen es ideal für verschiedene Verschleißteile wie Platten, Schnecken und Laufräder. Darüber hinaus kann es auch in Axiallagern verwendet werden, die sehr hilfreich sind, um extrem hohe Lasten in stark verunreinigten Flüssigkeiten zu tragen.
Aufgrund seiner Schlüsseleigenschaften können die Hersteller kompakte Lager herstellen, die in einem Temperaturbereich von -200o C bis 400o C arbeiten können.
2. Ofenmöbel und Stützkomponenten
Die Oxidationsbeständigkeit, die Temperaturwechselbeständigkeit und die Hochtemperaturbeständigkeit ermöglichen es den Unternehmen, Ofenträger mit geringer Masse herzustellen. Zu den verschiedenen Ofenprodukten gehören Pfosten, Brennerdüsen, dünnwandige Balken, Setzgeräte und Rollen.
Diese Produkte tragen zu Energieeinsparungen bei und bieten die Möglichkeit eines schnelleren Produktdurchsatzes, indem sie die thermische Masse der Ofenwagen verringern. Allerdings wäre ein Ofen auf RBSC-Basis fast viermal so teuer wie ein Kordierit.
3. Präzisionskomponenten
Nach der Reaktion mit Flüssigsilikon werden Sie eine vernachlässigbar kleine Volumenänderung feststellen. Diese Eigenschaft ermöglicht eine hervorragende Kontrolle der Abmessungen komplexer Formen. So können Sie beispielsweise Laserspiegelrohlinge, optische Bänke und Wafer-Handling-Geräte herstellen. Diese Komponenten sind steif und leicht und weisen eine ausgezeichnete thermische Stabilität auf.

sisic wird aufgrund seiner hohen Abriebfestigkeit häufig für Pumpenschaufeln und Gleitringdichtungen verwendet. Die Materialeigenschaften hängen vom Gehalt an freiem Graphit im Produkt ab. Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid wird als Werkstoff für Dichtungsnasen verwendet, der in rauen Betriebsumgebungen perfekt funktioniert.
Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid ist ein Material, das etwa 7 bis 15% Siliciummetall, einen geringen Anteil an nicht umgesetztem Kohlenstoff und Siliciumcarbid enthält. Diese Materialien werden je nach den Anforderungen des Endprodukts in verschiedenen Verfahren hergestellt. Wenn Sie z. B. Verschleißteile herstellen wollen, wird das Herstellungsverfahren für SiC-Si ein anderes sein als für die Herstellung von Präzisionsbauteilen.Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid ist ideal für Verschleißanwendungen wie Durchflussregelungsdrosseln, Rohrleitungen und größere Verschleißteile. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften ist es ein wirtschaftlicher und zuverlässiger Werkstoff für zahlreiche Anwendungen.