ما هو سيراميك كربيد السيليكون؟

السيراميك كربيد السيليكون ، المعروف باسمكذا السيراميك، هي مادة متعددة الاستخدامات ذات خصائص فريدة ومجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات.

التكوين المادي من السيراميك SIC

تتكون سيراميك كربيد السيليكون بشكل أساسي من مسحوق SIC ، والذي يحتوي على هياكل بلورية رئيسية: مكعب (β-SIC) وسداسي (α-SIC). يتم خلط هذه المساحيق مع موثق سيراميك مناسبة ثم مصبوب وتثبت لتشكيل المواد الخزفية النهائية. يعد SIC ، المعروف أيضًا باسم كربيد السيليكون ، مركبًا له روابط تساهمية قوية ، مما يجعلها صعبة للغاية ودائمة.

وتشمل الخصائص الرئيسية للسيراميك SIC:

‌● نقطة انصهار عالية: يحتوي كربيد السيليكون على نقطة انصهار عالية للغاية ويمكنه تحمل بيئات درجات الحرارة العالية. قد تختلف بيانات نقطة الانصهار المحددة من مصادر مختلفة ، ولكن يُعتقد عمومًا أنها حوالي 2100 ℃ أو أعلى. ‌ الصلابة العالية والقوة العالية ‌: صلابة Mohs من كربيد السيليكون حوالي 9.5 ، وصدة فيكرز حوالي 2800-3300HV ، والتي هي في المرتبة الثانية بعد الماس والبورون نيتريد ، ويحتويعاليارتداء المقاومة. في الوقت نفسه ، فإن قوتها مرتفعة للغاية ويمكنها تحمل الإجهاد الميكانيكي الكبير.

‌ ●الموصلية الحرارية العالية: الموصلية الحرارية لسيراميك كربيد السيليكون حوالي 80-220 واط/(م · ك) ، وحتى في بعض السيراميك كربيد السيليكون الملبد ، يمكن أن تصل إلى 100 ~ 120 واط/م · ك ، والتي هي أعلى بكثير من السيراميك الأوليمينا التقليدي والسيرة نيتراميك الألومينا. يمكّن هذا السيراميك السيليكون كربيد من إجراء وتفتيت الحرارة بسرعة في بيئات درجات الحرارة العالية ، مما يحسن استقرار المعدات وحياة المعدات.

‌‌ ●عزل كهربائي جيد: السيراميك كربيد السيليكون له عزل كهربائي جيد ، مع جهد انهيار يصل إلى 30 كيلو فولت/مم ، مما يمكن أن يمنع تصريف القوس والتسرب بشكل فعال.

‌‌ ● الاستقرار الكيميائي ‌: كربيد السيليكون مقاوم للحمض والقلويات ، وليس من السهل تآكله ، ويمكن أن يعمل بشكل ثابت في مجموعة متنوعة من الوسائط الكيميائية ‌.

أساليب تشكيل وتلبيد

هناك العديد من الطرق والفئات لتشكيل السيراميك كربيد السيليكون ، بما في ذلك بشكل أساسي ، بما في ذلك التلبيد الملغى الساخن ، والتلبيخ المفرط ، وترابط التفاعل ، وتلبية التبلور ، وتلبيث الميكروويف وإلغاء البلازما. سوف تؤدي طرق التلبيد المختلفة إلى اختلافات مختلفة في الأداء في مواد كربيد السيليكون.

‌‌‌ ●كربيد السيليكون الملبد (SSIC): مصنوعة من مسحوق كربيد السيليكون النقي والمساعدات الخالية من الأكسيد في درجة حرارة عالية تبلغ حوالي 2000 درجة مئوية باستخدام سلسلة من طرق التكوين (بما في ذلك الضغط الجاف والبثق).

‌‌‌ ● رد فعل كربيد السيليكون الملبد (SISIC): Premix كمية مناسبة من المواد المحتوية على الكربون في مسحوق كربيد السيليكون ، واستخدم التفاعل العالي درجات الحرارة من الكربون مع السيليكون المتبقي في مسحوق كربيد السيليكون لتوليف نوع جديد من كربيد السيليكون لتشكيل سيراميك كاربايد السيليكون الكثيف. تتمتع عملية تلبيد التفاعل بمزايا انخفاض درجة حرارة التلبيد ، ووقت تلبيد قصير ، وقريب الشكل. إنها الطريقة الأكثر فعالية لإعداد سيراميك سيليكون كبير الحجم ومعقد على شكل معقد.

المشكلات الشائعة في معالجة السيراميك السيليكون

على الرغم من خصائصها الممتازة ، لا تزال سيراميك سيليكون كربيد تواجه تحديات كبيرة أثناء المعالجة للأسباب التالية:

‌‌‌ ●صلابة عالية: إن صلابة كربيد السيليكون العالية للغاية تجعل من الصعب قطعها أو طحنها ، مما تسبب في ارتداء الأدوات المعدنية التقليدية بسرعة.

‌‌‌ ●هشاشة: على عكس المعادن ، فإن السيراميك كربيد السيليكون هش ويكسر بسهولة تحت التأثير أو الضغط ، مما يعقد طرق القطع التقليدية.

‌‌ ●الموصلية الحرارية ‌: في حين أن كربيد السيليكون مفيد في العديد من التطبيقات ، فإن الموصلية الحرارية العالية يمكن أن تركز الحرارة أثناء المعالجة ، مما يتسبب في تكسير المادة أو تشوهها.

‌‌‌ ●الاستقرار الكيميائي ‌: مقاومة كربيد السيليكون لمعظم المواد الكيميائية تعقد اختيار الأدوات والمبردات ، وقد تكون هناك حاجة إلى مواد متخصصة لتجنب التفاعلات السلبية.

سيناريوهات تطبيق محددة لسيراميك كربيد السيليكون (السيراميك الهائل) ‌

1.

‌‌‌ ●المكونات الرئيسية لمعدات أشباه الموصلات ‌: يتم استخدام السيراميك SIC لتصنيع أقراص الطحن ، وأكواب الشفط ، وقوارب الرقاقة والتركيبات لمعدات أشباه الموصلات. نظرًا لارتفاع نقاءها ، ومقاومة التآكل الكيميائي ودقة عالية ، فهي مناسبة لتصنيع الرقائق والتعبئة. ‌

‌‌ ● ​​أجهزة الطاقة عالية التردد ‌: كركائز أو مواد تغليف لأجهزة الطاقة عالية التردد ، يمكن للموصلية الحرارية العالية والمقاومة ذات درجة الحرارة العالية للسيراميك SIC تحسين أداء الاتصالات اللاسلكية والرادارات وغيرها من المعدات.

‌‌‌ ●مكونات الطاقة الإلكترونية ‌: يستخدم لتصنيع وحدات الطاقة والمكثفات والمحاثات ، يمكنهم الحفاظ على تشغيل مستقر في بيئات عالية الجهد ودرجة عالية من الجهد.

2. ‌aerospace وحقول درجة الحرارة العالية

‌‌ ● ​​مكونات درجات الحرارة العالية المحرك ‌: يتم استخدام السيراميك SIC في غرف احتراق محرك الصواريخ ، وشفرات التوربينات وشاحنات التوجيه لتقليل الوزن مع تحسين المقاومة عالية الحرارة (> 1600 ℃).

‌‌‌ ●نظام الحماية الحرارية ‌: كمواد للحماية الحرارية للمركبة الفضائية ، يمكن أن تقاوم درجات الحرارة المرتفعة الشديدة وصدمات تدفق الهواء أثناء الرحلة عالية السرعة.

‌‌ ● ​​‌ عالي الأثاث فرن درجة حرارة: في الصناعات المعدنية والخزفية ، يمكن للأثاث الفرن مثل عوارض SIC والبكرات تحمل بيئات درجات الحرارة العالية (مثل 1300-1600 ℃) لفترة طويلة ، وتحسين كفاءة الإنتاج.

3. البيئات الكيميائية والمقاومة للتآكل ‌

‌‌ ●فتحات إزالة الكبريتوالمفاعلات: إن المقاومة الحمضية والقلوية للسيراميك SIC تجعلها مادة مثالية لأنظمة إزالة الكبريت والمفاعلات الكيميائية ، مع عمر خدمة تتجاوز بكثير الأجزاء المعدنية.

‌‌ ●المضخات المغناطيسية والمضخات المحمية: مكونات الختم الرئيسية مثل حلقات الختم والمحامل المستخدمة لنقل الوسائط المسببة للتآكل لتجنب التسرب والارتداء.

4. حقول الآلات والطاقة

‌‌ ●أختام عالية الأداء: خواتم ختم السيراميك كذاأداء جيدًا في ظل ظروف قاسية (مثل الضغط العالي والسرعة العالية) ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة الختم البتروكيماوية والميكانيكية.

‌‌ ●الطاقة النووية والطاقة الجديدة: بصفتها مادة هيكلية للمفاعل النووي أو قطب خلايا الوقود ، يمكن لمقاومة إشعاع SIC ومقاومة درجة الحرارة العالية تحسين سلامة المعدات.

‌‌ ●الطاقة الشمسية والمبادلات الحرارية: يستخدم لتغليف الخلايا الشمسية أو المبادلات الحرارية عالية الحرارة لتحسين كفاءة تحويل الطاقة ومقاومة الطقس.

5. الصناعات التقليدية والأغراض الخاصة

‌‌ ●كاشطات وأدوات المعالجة: يتم استخدام عجلات طحن SIC ، والأحزمة الكاشطة ، وما إلى ذلك للمعالجة الدقيقة للمعادن والزجاج والسيراميك ، وخاصة بالنسبة للكربيد الأسمنت والزجاج البصري.

‌‌ ●المواد الحرارية والمعادن: كبطانات فرن الصهر ، حداثة حديدية ومواد الخلايا الكهربائية ، فإنها تقلل من تآكل المعادن المنصهرة على المعدات.

‌‌ ●‌ Automotive Industry ‌: يستخدم في تصنيع أنظمة الفرامل والشاحن التوربيني ومكونات المحرك لتحسين مقاومة التآكل والكفاءة الحرارية ‌.

لماذا تختار سيراميك سيليكون سيليكون سيليكون؟

• الحواجز & أصحاب
• الحقن
• بطانات وأنابيب العملية
• المجاذيف الكابينة كربيد السيليكون
• قوارب الرقاقةوالركائز

إذا كنت مهتمًا بمنتجات السيراميك الخاصة بنا ، فيرجى الاتصال بنا في أقرب وقت ممكن. نتطلع بصدق إلى أن تكون شريكك على المدى الطويل في الصين.