反応結合炭化ケイ素

メーカー各社は、よりエネルギー効率の高いエンジンを求めており、重要な金属を置き換えることを望んでいる。こうした動機から、さまざまなセラミック材料やプロセスの開発が始まった。反応結合炭化ケイ素はこうした研究の成果である。反応結合炭化ケイ素は炭化ケイ素の一種で、黒鉛または多孔質炭素と溶融ケイ素との化学反応によって製造される。優れた耐摩耗性と耐薬品性により、過酷な環境に最適です。炭化ケイ素セラミックは、その高い硬度と優れた耐熱性により、摩耗部品やスラストベアリングなどのさまざまな用途に適しています。.
このガイドでは、反応結合炭化ケイ素の主要な特性や用途など、さまざまな側面を取り上げます。さらに、反応結合炭化ケイ素のさまざまなタイプについても取り上げます。始めよう

反応結合炭化ケイ素の加工
反応結合炭化珪素は、炭化珪素と炭素を液体珪素と混合して製造される。炭化ケイ素はケイ素と炭素の反応後に得られる。反応後に残った細孔はシリコンによって埋められます。その結果、緻密なSiC-Si複合体が得られる。.
粒度分布やSICとカーボンの比率は、メーカーによって大きく異なる。そのため、この素材は幅広い特性と組成で製造されている。例えば、ある極端な例では、カーボンファイバーや布に液体シリコンを浸透させることができる。しかし、もう一方の極端な例では、少量のカーボンで不浸透性シリコンを作ることもできる。.
これに加えて、多くのメーカーは有機可塑剤、炭化ケイ素粒子、カーボンを含む配合で反応結合炭化ケイ素を製造した。この混合物は、プレス、押し出し、射出成形によって形成される。さらに、反応プロセスは1%未満の寸法変化を提供するため、メーカーは部品の公差を良好に制御することができます。.

反応結合炭化ケイ素の種類とは？
反応結合炭化ケイ素には、主に以下の2種類がある：
1.モノリシックまたは固体反応結合炭化ケイ素
このタイプの炭化ケイ素では、ケイ素がマトリックスの一体型吸収体に浸透する。その結果、不浸透性の組成物が得られます。また、遊離シリコンは、部品の寿命を延ばすために摩擦を減少させる表面テクスチャーを作成します。.
モノリス反応結合炭化ケイ素は、トライボロジー部品の良い候補です。研磨剤、燃料、軽質炭化水素など、やや苛性または酸性の流体で使用されます。異なる機械的炭素材料と組み合わせることで、最高のPV性能を発揮します。.
2.グラファイト(CMC)と反応結合した炭化ケイ素
不浸透性素材でありながら、独特の表面テクスチャーを持つ。その美しい質感は、黒鉛とケイ素の存在によるものです。このタイプの炭化ケイ素セラミックは、熱伝導性にも優れ、熱膨張率も低い。これらの特性により、摩擦、衝撃、侵食、摩耗、高温、熱衝撃などのさまざまな力の影響を受けやすい用途に適しています。.

炭化ケイ素のさまざまな特性
材料グレードは、炭化ケイ素の異なる成分の特性を定義する。例えば、完全に緻密なSIC-SI複合材料の場合、室温で優れた曲げ強さを示します。また、この特性はシリコンの融点である1410℃まで維持され、ヤング率は350～400GPaである。.
以下は、炭化ケイ素の主な特性である：
炭化ケイ素は、さまざまな酸やアルカリに対して優れた耐性を持つ。.
耐摩耗性と耐酸化性に優れている。.
この素材は耐摩耗性に優れている。.
熱伝導率が高く、熱膨張率が小さいため、耐熱衝撃性に優れている。.
非常に高い温度でも強度を維持する。.
炭化ケイ素は、複雑な形状の寸法管理に優れています。.

反応結合炭化ケイ素の様々な用途
1.摩耗部品とスラストベアリング
sisicは、優れた耐摩耗性、耐食性、高硬度、高温強度を備えています。これらの能力により、プレート、スクリュー、インペラなどのさまざまな摩耗部品に最適です。さらに、スラストベアリングにも使用することができ、非常に汚染された液体中で非常に高い負荷を運ぶのに非常に役立ちます。.
その主な特性により、メーカーは-200℃から400℃の温度範囲で動作するコンパクトな軸受を製造することができる。.
2.窯道具とサポート部品
耐酸化性、耐熱衝撃性、耐高温性などの特性により、低質量のキルン支柱を製造することができる。キルン製品としては、支柱、バーナーノズル、薄肉ビーム、セッター、ロールなどがある。.
これらの製品は、省エネに役立ち、キルン車の熱質量を下げることで、製品の処理速度を上げることができる。しかし、RBSCをベースにしたキルンは、コージェライトに比べ4倍近く高価になる。.
3.精密部品
液体シリコンと反応させた後の体積変化は、無視できるほど小さいことがわかります。この特性により、複雑な形状の優れた寸法制御が可能になります。例えば、レーザーミラーブランク、光学ベンチ、ウェハーハンドリングデバイスなどを製造することができます。これらの部品は剛性が高く軽量で、熱安定性に優れています。.

sisicは、その高い耐摩耗性により、ポンプベーンやメカニカルシールに広く使用されています。材料特性は製品中の遊離グラファイトレベルに依存します。反応結合炭化ケイ素は、過酷な使用環境で完璧に機能するシールノーズ材料として使用されます。.
反応結合炭化ケイ素は、約7～15%の金属ケイ素、少量の未反応炭素、および炭化ケイ素を含む材料である。これらの材料は、最終製品の必要性に応じて様々なプロセスで製造されます。例えば、摩耗部品を製造する場合、SiC-Siの製造工程は、精密部品の製造工程とは異なるでしょう。反応結合炭化ケイ素は、流量制御チョーク、パイプライナー、大型摩耗部品などの摩耗用途に最適です。これは、その優れた特徴により、多くの用途で経済的で信頼性の高い材料です。.