1. Tuotteen periaatteet ja rakenteelliset ominaisuudet
1.1 Kristallikemia ja polymorfismi
(Piikarbidiupokkaat)
Piikarbidi (SiC) on kovalenttinen keramiikka, joka koostuu piistä ja hiiliatomeista, jotka on muodostettu tetraedriseen hilaan, kehittyy yhtenä termisesti ja kemiallisesti kestävimmistä tunnetuista materiaaleista.
Se on olemassa yli 250 polytyyppisiä lajeja, 3C:n kanssa (kuutio), 4H, ja 6H kuusikulmainen rakenteet ovat sopivimmat korkeissa lämpötiloissa.
Vahva Si– C-obligaatiot, sidevoiman ylittäessä 300 kJ/mol, antaa poikkeuksellista lujuutta, lämmönjohtavuus, ja kestävyys lämpöshokeja ja kemiallisia iskuja vastaan.
Upokassovelluksissa, sintrattu tai reaktiosidottu piikarbidi valitaan, koska se pystyy säilyttämään arkkitehtonisen vakauden ankarissa lämpögradienteissa ja tuhoisissa sulaissa ilmakehissä.
Toisin kuin oksidikeramiikka, SiC ei suorita häiritseviä faasisiirtymiä yhtä paljon kuin sen sublimaatiotekijä (~ 2700 °C), joten se soveltuu yllä olevaan jatkuvaan menettelyyn 1600 °C.
1.2 Lämpö- ja mekaaninen suorituskyky
SiC-upokkaiden määrittävä ominaisuus on niiden korkea lämmönjohtavuus– alkaen 80 kohtaan 120 W/(m · K)– joka mainostaa tasaista lämmönkiertoa ja vähentää lämpöahdistusta nopean lämmityksen tai ilmastoinnin aikana.
Tämä asuinrakennus eroaa suuresti heikosti johtavista posliinisista, kuten alumiinioksidista (≈ 30 W/(m · K)), jotka ovat herkkiä rikkoutumaan lämpöshokin vaikutuksesta.
Lisäksi piikarbidilla on poikkeuksellinen mekaaninen lujuus korkeissa lämpötiloissa, pitämällä yli 80% huoneenlämpötilassa vallitsevasta taivutuslujuudestaan (yhtä paljon kuin 400 MPa) jopa klo 1400 °C.
Sen pienempi lämpölaajenemiskerroin (~ 4.0 × 10 ⁻⁶/ K) lisää lämpöshokin kestävyyttä entisestään, On tärkeää harkita toistuvaa pyöräilyä ympäristön ja toiminnallisen lämpötilan välillä.
Lisäksi, SiC osoittaa ensiluokkaista kulumis- ja hankauskestävyyttä, varmistaa pitkän käyttöiän ympäristöissä, joihin liittyy mekaanista käsittelyä tai myrskyisää sulamiskiertoa.
2. Valmistusmenetelmät ja mikrorakenteen valvonta
( Piikarbidiupokkaat)
2.1 Sintrausmenetelmät ja tiivistysmenetelmät
Teolliset piikarbidiupokkaat valmistetaan pääasiassa paineettomalla sintrauksella, vastesidonta, tai kuumapuristus, jokainen tarjoaa ainutlaatuisia etuja kustannusten suhteen, puhtaus, ja suorituskyky.
Paineeton sintraus sisältää hienon piikarbidijauheen tiivistämisen sintrausapuaineilla, kuten boorilla ja hiilellä, noudattaa korkean lämpötilan käsittelyä (2000– 2200 °C )inertissä ilmakehässä lähes teoreettisen tiheyden saavuttamiseksi.
Tämä tekniikka tuottaa korkean puhtauden, erittäin lujat upokkaat, jotka sopivat puolijohteiden ja edistyneiden metalliseosten käsittelyyn.
Reaktiosidottu SiC (RBSC) syntyy tunkeutumalla huokoiseen hiiliaihioon sulalla piillä, joka reagoi muodostaen β-SiC istuman, tuloksena on piikarbidin ja toistuvan piin yhdiste.
Vaikka lämmönjohtavuus on hieman heikentynyt metallisten piilisäysten vuoksi, RBSC tarjoaa erinomaisen mittavakauden ja alhaisemman valmistushinnan, mikä tekee siitä näkyvästi suuressa kaupallisessa käytössä.
Kuumapuristettu SiC, vaikka kalliimpi, antaa suurimman paksuuden ja puhtauden, varattu erittäin vaativiin sovelluksiin, kuten yksikidekehitykseen.
2.2 Pinta korkea laatu ja geometrinen tarkkuus
Sintrauksen jälkeinen koneistus, joka koostuu hiomisesta ja pesusta, varmistaa erityiset mittaresistanssit ja sileät sisäpinnat, jotka vähentävät nukleaatioverkkoja ja vähentävät kontaminaatiovaaraa.
Pinnan karheus on erittäin huolellisesti hoidettu estämään sulatuskiinnitys ja helpottamaan vahvistettujen tuotteiden erittäin helppoa irrottamista.
Upokkaan geometria– kuten seinän pinnan paksuus, kartiokulma, ja matalampi kaarevuus– on tehostettu tasapainottamaan lämpömassaa, rakenteellinen kestävyys, ja yhteensopivuus lämmittimen polttimen kanssa.
Räätälöidyt mallit sopivat tiettyihin sulamismääriin, lämmitysprofiilit, ja materiaaliherkkyys, takaavat optimaalisen tehokkuuden erilaisissa teollisissa prosesseissa.
Edistynyt laadunvalvonta, mukaan lukien röntgendiffraktio, pyyhkäisy elektronimikroskopia, ja ultraääni seulonta, vahvistaa mikrorakenteen homogeenisuuden ja ongelmien, kuten huokosten tai halkeamien, puuttumisen.
3. Kemiallinen kestävyys ja vuorovaikutus sulatteiden kanssa
3.1 Inertiteetti aggressiivisissa ympäristöissä
SiC upokkaat kestävät erinomaisesti sulan teräksen aiheuttamaa kemiallista hyökkäystä, ystävällinen, ja ei-hapettavat suolat, ylittää tavanomaisen grafiitti- ja oksidikeramiikan.
Ne pysyvät turvallisesti kosketuksessa sulaan alumiiniin, kupari, hopea, ja niiden seokset, vastustaa kastumista ja liukenemista alhaisen rajapinnan tehon ja suojaavien pintaoksidien muodostumisen seurauksena.
Piin ja germaniumin käsittely aurinkosähköille ja puolijohteille, SiC upokkaat estävät metallikontaminaatiota, joka voi heikentää digitaalisia asuinkiinteistöjä.
Kuitenkin, erittäin hapettavissa olosuhteissa tai emäksisten muutosten näkyvissä, SiC voi hapettua kehittäen piidioksidia (SiO ₂), jotka saattavat reagoida vielä enemmän muodostaen matalan sulamispisteen silikaatteja.
Siitä syystä, SiC sopii parhaiten neutraaleihin tai vähentäviin ympäristöihin, jossa sen vakaus on maksimoitu.
3.2 Rajoitukset ja yhteensopivuusnäkökohdat
Kovuudestaan huolimatta, SiC ei ole yleisesti inertti; se reagoi tiettyjen sulaneiden tuotteiden kanssa, erityisesti rautaryhmän metallit (Fe, sisään, Co) korkeissa lämpötiloissa hiiletys- ja liukenemisprosesseilla.
Nestemäisen teräksen jalostuksessa, SiC-upokkaat huononevat nopeasti, ja siksi niitä vältetään.
Samalla tavalla, antasidit ja maa-alkaliteräkset (esim., Li, Jo, Ca) voi minimoida SiC, hiilen laukaiseminen ja silidien luominen, rajoittamalla niiden käyttöä akkumateriaalien synteesissä tai reaktiivisessa teräsvalussa.
Nestemäiselle lasille ja keramiikalle, Piikarbidi on yleensä yhteensopiva, mutta se voi aiheuttaa piitä erittäin herkissä optisissa tai elektronisissa laseissa.
Näiden materiaalikohtaisten vuorovaikutusten tunnistaminen on välttämätöntä sopivan upokkaan lajin valitsemiseksi ja prosessin puhtauden ja upokkaan pitkäikäisyyden takaamiseksi..
4. Teolliset sovellukset ja teknologinen kehitys
4.1 Metallurgia, Puolijohde, ja uusiutuvan energian alat
SiC upokkaat ovat elintärkeitä aurinkoakkujen monikiteisten ja yksikiteisten piiharkkojen tuotannossa, joissa ne kestävät pitkäaikaista suoraa altistusta sulalle piille ~ 1420 °C.
Niiden lämpöturvallisuus varmistaa tasaisen kondensaation ja vähentää dislokaatiotiheyttä, suoraan vaikuttavat aurinkoenergian tehokkuuteen.
Tehtaissa, SiC upokkaita käytetään ei-rautametallien, kuten alumiinin ja messingin, sulattamiseen, tarjoaa pidemmän käyttöiän ja vähentyneen kuonan kehittymisen toisin kuin savi-grafiittivaihtoehdot.
Niitä käytetään lisäksi korkean lämpötilan laboratoriossa termogravimetriseen arviointiin, differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria, ja kehittyneiden posliinien ja metallien välisten yhdisteiden synteesi.
4.2 Tulevaisuuden muotit ja edistynyt tuoteyhdistelmä
Uusia sovelluksia ovat piikarbidiupokkaiden käyttö seuraavan sukupolven ydintuotteiden seulonnassa ja sulan suolan reaktoreissa, jossa niiden säteilyn ja sulan fluoridien kestävyyttä arvioidaan.
Pinnoitteet, kuten pyrolyyttinen boorinitridi (PBN) tai yttria (Y 2 O ₃) levitetään piikarbidin pinta-alueille lisäämään kemiallista inerttiä ja pysäyttämään piin diffuusio erittäin puhtaissa menetelmissä.
SiC-elementtien additiivinen valmistus sideainesuihkulla tai stereolitografialla on kehitteillä, houkuttelevat laitoksen geometriat ja nopeat prototyypit erikoisuokkaisiin malleihin.
Energiatehokkuuden tarpeen kasvaessa, pitkäkestoinen, ja kontaminoitumaton käsittely korkeissa lämpötiloissa, piikarbidiupokkaat pysyvät varmasti kulmakivenä modernin teknologian kehittyneiden tuotteiden valmistuksessa.
Lopuksi, piikarbidiupokkaat edustavat kriittistä mahdollista elementtiä korkean lämpötilan teollisissa ja kliinisissä toimenpiteissä.
Niiden vertaansa vailla oleva lämpöstabiilisuuden yhdistelmä, mekaaninen sitkeys, ja kemikaalien kestävyys tekevät niistä parhaan materiaalin sovelluksiin, joissa tehokkuus ja luotettavuus ovat kriittisiä.
5. Palveluntarjoaja
Advanced Ceramics perustettiin lokakuussa 17, 2012, on korkean teknologian yritys, joka on sitoutunut tutkimukseen ja kehitykseen, tuotantoa, käsittelyä, keraamisten materiaalien ja tuotteiden myynti ja tekniset palvelut. Tuotteihimme kuuluvat, mutta ei rajoittuen, boorikarbidikeraamiset tuotteet, Boorinitridikeraamiset tuotteet, Piikarbidin keraamiset tuotteet, Piinitridikeraamiset tuotteet, Zirkoniumdioksidikeraamiset tuotteet, jne. Jos olet kiinnostunut, ota rohkeasti yhteyttä.
Tunnisteet: Piikarbidiupokkaat, Piikarbidikeramiikka, Piikarbidi keraamiset upokkaat
Kaikki artikkelit ja kuvat ovat Internetistä. Jos on tekijänoikeusongelmia, ota meihin yhteyttä ajoissa poistaaksesi.
Kysy meiltä