{"id":454,"date":"2022-01-22T21:00:29","date_gmt":"2022-01-22T13:00:29","guid":{"rendered":"https:\/\/siliconcarbide.net\/?p=454"},"modified":"2022-08-27T19:36:36","modified_gmt":"2022-08-27T11:36:36","slug":"reaktiosidottu-piikarbidi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/reaction-bonded-silicon-carbide\/","title":{"rendered":"Reaktiosidottu piikarbidi"},"content":{"rendered":"<p>Valmistajat etsiv\u00e4t energiatehokkaampia moottoreita ja haluavat korvata kriittiset metallit. N\u00e4m\u00e4 motiivit ovat saaneet aikaan erilaisten keraamisten materiaalien ja prosessien kehitt\u00e4misen. Reaktiosidottu piikarbidi on n\u00e4iden tutkimusten tulos.Reaktiosidottu piikarbidi on er\u00e4\u00e4nlainen piikarbidityyppi, joka valmistetaan kemiallisessa reaktiossa grafiitin tai huokoisen hiilen ja sulan piin v\u00e4lill\u00e4. Materiaalissa on jonkin verran piit\u00e4, mink\u00e4 vuoksi sit\u00e4 kutsutaan my\u00f6s piipitoiseksi piikarbidiksi.Sen erinomaiset kulutusta ja kemikaaleja kest\u00e4v\u00e4t ominaisuudet tekev\u00e4t siit\u00e4 ihanteellisen \u00e4\u00e4rimm\u00e4isiin ymp\u00e4rist\u00f6ihin. Suuren kovuutensa ja hyv\u00e4n l\u00e4mp\u00f6tilankest\u00e4vyytens\u00e4 ansiosta piikarbidikeramiikka soveltuu erityyppisiin sovelluksiin, kuten kulutusosiin ja ty\u00f6nt\u00f6laakereihin.<br \/>\nT\u00e4ss\u00e4 oppaassa k\u00e4sittelemme reaktiosidonnaisten piikarbidien eri n\u00e4k\u00f6kohtia, kuten niiden keskeisi\u00e4 ominaisuuksia ja sovelluksia. Lis\u00e4ksi k\u00e4sittelemme erilaisia reaktiosidotun piikarbidin tyyppej\u00e4. Aloitetaan...<\/p>\n<p><strong>Reaktiosidotun piikarbidin jalostaminen<\/strong><br \/>\nReaktiosidonnaista piikarbidia valmistetaan piikarbidin ja hiilen seoksista nestem\u00e4isen piin kanssa. Piikarbidia saadaan piin ja hiilen v\u00e4lisen reaktion j\u00e4lkeen. Reaktion j\u00e4lkeen j\u00e4ljelle j\u00e4\u00e4v\u00e4t huokoset t\u00e4ytet\u00e4\u00e4n piill\u00e4. Tuloksena saadaan tihe\u00e4 SiC-Si-komposiitti.<br \/>\nHiukkaskokojakauma ja SIC:n ja hiilen v\u00e4linen suhde vaihtelevat suuresti eri valmistajien v\u00e4lill\u00e4. Siksi materiaalia valmistetaan laajalla valikoimalla erilaisia ominaisuuksia ja koostumuksia. Yhdess\u00e4 \u00e4\u00e4rip\u00e4\u00e4ss\u00e4 voidaan esimerkiksi infiltroida hiilikuitua tai -kangasta nestem\u00e4isell\u00e4 piill\u00e4. Toisessa \u00e4\u00e4rip\u00e4\u00e4ss\u00e4 voidaan kuitenkin tehd\u00e4 l\u00e4p\u00e4isem\u00e4t\u00f6nt\u00e4 piit\u00e4 pienell\u00e4 m\u00e4\u00e4r\u00e4ll\u00e4 hiilt\u00e4.<br \/>\nT\u00e4m\u00e4n lis\u00e4ksi monet valmistajat valmistivat reaktiosidottua piikarbidia koostumuksilla, jotka sis\u00e4lsiv\u00e4t orgaanista pehmitint\u00e4, piikarbidihiukkasia ja hiilt\u00e4. Seos muodostetaan puristamalla, suulakepuristamalla tai ruiskuvalamalla. Lis\u00e4ksi valmistajilla on hyv\u00e4 kontrolli komponenttien toleranssin suhteen, koska reaktioprosessi tarjoaa alle 1%:n mittamuutoksen.<\/p>\n<p><strong>Mitk\u00e4 ovat erityyppiset reaktiosidotut piikarbidit?<\/strong><br \/>\nReaktiosidottua piikarbidia on kahta p\u00e4\u00e4tyyppi\u00e4 seuraavasti:<br \/>\n1. Monoliittinen tai kiinte\u00e4 reaktiosidottu piikarbidi<br \/>\nT\u00e4m\u00e4ntyyppisess\u00e4 piikarbidissa pii tunkeutuu matriisin kokonaisvaltaiseen imukykyyn. T\u00e4m\u00e4n seurauksena saat l\u00e4p\u00e4isem\u00e4tt\u00f6m\u00e4n koostumuksen. Vapaa pii luo my\u00f6s pintarakenteen, joka v\u00e4hent\u00e4\u00e4 kitkaa ja pident\u00e4\u00e4 komponentin k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4\u00e4.<br \/>\nMonoliittinen reaktiosidottu piikarbidi on hyv\u00e4 ehdokas tribologisten komponenttien valmistukseen. Sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n nesteiss\u00e4, jotka ovat jonkin verran sy\u00f6vytt\u00e4vi\u00e4 tai happamia, kuten hankausaineissa, polttoaineissa, kevyiss\u00e4 hiilivedyiss\u00e4 jne. Se tarjoaa parhaan PV-kyvyn, kun se yhdistet\u00e4\u00e4n erilaisiin mekaanisiin hiilimateriaaleihin.<br \/>\n2. Reaktiosidottu piikarbidi grafiitin kanssa (CMC)<br \/>\nSe on l\u00e4p\u00e4isem\u00e4t\u00f6n materiaali, jolla on ainutlaatuinen pintarakenne. Sen kaunis rakenne johtuu grafiitin ja piin esiintymisest\u00e4. T\u00e4m\u00e4ntyyppisell\u00e4 piikarbidikeramiikalla on my\u00f6s erinomainen l\u00e4mm\u00f6njohtavuus ja pienempi l\u00e4mp\u00f6laajenemisaste. N\u00e4iden kykyjen ansiosta se soveltuu sovelluksiin, jotka ovat alttiita erilaisille kitkavoimille, iskuille, eroosiolle, hankaukselle, korkeille l\u00e4mp\u00f6tiloille ja l\u00e4mp\u00f6shokeille.<\/p>\n<p><strong>Piikarbidin eri ominaisuudet<\/strong><br \/>\nMateriaaliluokka m\u00e4\u00e4rittelee piikarbidin eri komponenttien ominaisuudet. Esimerkiksi t\u00e4ysin tiiviin SIC-SI-komposiitin tapauksessa materiaalilla on erinomainen taivutuslujuus huoneenl\u00e4mm\u00f6ss\u00e4. Se s\u00e4ilytt\u00e4\u00e4 t\u00e4m\u00e4n ominaisuutensa piin sulamispisteeseen asti, joka on 1410o C. Sen Youngin moduuli vaihtelee 350-400 GPa:n v\u00e4lill\u00e4.<br \/>\nAlla on lueteltu joitakin piikarbidin keskeisi\u00e4 ominaisuuksia:<br \/>\nPiikarbidi kest\u00e4\u00e4 erinomaisesti monenlaisia happoja ja em\u00e4ksi\u00e4.<br \/>\nSe kest\u00e4\u00e4 hyvin kulutusta ja hapettumista.<br \/>\nMateriaali kest\u00e4\u00e4 hyvin kulutusta.<br \/>\nKorkean l\u00e4mm\u00f6njohtavuutensa ja alhaisen l\u00e4mp\u00f6laajenemiskertoimensa ansiosta se kest\u00e4\u00e4 erinomaisesti l\u00e4mp\u00f6shokkeja.<br \/>\nSe s\u00e4ilytt\u00e4\u00e4 lujuutensa eritt\u00e4in korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa.<br \/>\nPiikarbidilla on hyv\u00e4 mittasuhteiden hallinta monimutkaisissa muodoissa.<\/p>\n<p><strong>Reaktiosidotun piikarbidin eri sovellukset<\/strong><br \/>\n1. Kuluvat osat ja ty\u00f6nt\u00f6laakerit<br \/>\nsisicill\u00e4 on erinomainen kulumis- ja korroosionkest\u00e4vyys, suuri kovuus ja korkean l\u00e4mp\u00f6tilan lujuus. N\u00e4iden ominaisuuksien ansiosta se on ihanteellinen erilaisiin kulumiskomponentteihin, kuten levyihin, ruuveihin ja juoksupy\u00f6riin. Lis\u00e4ksi sit\u00e4 voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 my\u00f6s ty\u00f6nt\u00f6laakereissa, jotka ovat eritt\u00e4in hy\u00f6dyllisi\u00e4 eritt\u00e4in suurten kuormien kuljettamisessa eritt\u00e4in saastuneissa nesteiss\u00e4.<br \/>\nSen keskeisten ominaisuuksien ansiosta valmistajat voivat valmistaa kompakteja laakereita, jotka voivat toimia l\u00e4mp\u00f6tila-alueella -200o C - 400o C.<br \/>\n2. Uunin kalusteet ja tukikomponentit<br \/>\nHapettumiskest\u00e4vyyden, l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyyden ja korkean l\u00e4mp\u00f6tilan kest\u00e4vyyden ansiosta yritykset voivat valmistaa pienen massan uunituet. Erilaisiin uunituotteisiin kuuluvat pylv\u00e4\u00e4t, polttimen suuttimet, ohutsein\u00e4iset palkit, setterit ja rullat.<br \/>\nN\u00e4m\u00e4 tuotteet auttavat energians\u00e4\u00e4st\u00f6ss\u00e4 ja nopeuttavat tuotteiden l\u00e4pimenoa alentamalla uunivaunujen l\u00e4mp\u00f6massaa. RBSC-pohjainen uuni olisi kuitenkin l\u00e4hes nelj\u00e4 kertaa kalliimpi kuin kordieriitti.<br \/>\n3. Tarkkuuskomponentit<br \/>\nHuomaat h\u00e4vi\u00e4v\u00e4n pienen tilavuuden muutoksen, kun reagoit nestem\u00e4isen piin kanssa. T\u00e4m\u00e4n ominaisuuden ansiosta monimutkaisten muotojen mittasuhteet ovat erinomaiset. Voit esimerkiksi valmistaa laserpeilin aihioita, optisia penkkej\u00e4 ja kiekkojen k\u00e4sittelylaitteita. N\u00e4m\u00e4 komponentit ovat j\u00e4ykki\u00e4 ja kevyit\u00e4, ja niill\u00e4 on erinomainen l\u00e4mm\u00f6nkest\u00e4vyys.<\/p>\n<p>sisici\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti pumppujen siivekkeiss\u00e4 ja mekaanisissa tiivisteiss\u00e4 sen korkean kulutuskest\u00e4vyyden vuoksi. Materiaalin ominaisuudet riippuvat tuotteen vapaan grafiitin m\u00e4\u00e4r\u00e4st\u00e4. Reaktiosidottua piikarbidia k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n tiivisteen nokan materiaalina, joka toimii t\u00e4ydellisesti vihamielisiss\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4.<br \/>\nReaktiosidottu piikarbidi on materiaali, jossa on noin 7-15% piimetallia, pieni m\u00e4\u00e4r\u00e4 reagoimatonta hiilt\u00e4 ja piikarbidia. N\u00e4it\u00e4 materiaaleja valmistetaan erilaisilla prosesseilla lopputuotteen tarpeesta riippuen. Jos esimerkiksi haluat valmistaa kulumisosia, SiC-Si:n valmistusprosessit ovat erilaiset kuin tarkkuuskomponenttien valmistuksessa k\u00e4ytetty prosessi.Reaktiosidottu piikarbidi sopii erinomaisesti kulumissovelluksiin, kuten virtauksens\u00e4\u00e4t\u00f6kuristimiin, putkiputkiin ja suurempiin kulumiskomponentteihin. T\u00e4m\u00e4 on taloudellinen ja luotettava materiaali lukuisiin sovelluksiin sen erinomaisten ominaisuuksien ansiosta.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Manufacturers are looking for more energy-efficient engines and want to replace critical metals. These motives initiated the development of different ceramic materials and processes. Reaction bonded silicon carbide is a result of these investigations.Reaction bonded silicon carbide is a type of silicon carbide that is produced by a chemical reaction between graphite or porous carbon [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":280,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[30],"tags":[],"class_list":["post-454","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sic-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/454","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=454"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/454\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":532,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/454\/revisions\/532"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media\/280"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=454"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=454"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=454"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}