1. Принципи на производот и структурна карактеристика
1.1 Кристална хемија и полиморфизам
(Садови со силикон карбид)
Силициум карбид (SiC) е ковалентна керамика составена од силициум и јаглеродни атоми поставени во тетраедрална решетка, се развива меѓу еден од термички и хемиски најиздржливите материјали разбрани.
Постои во над 250 политипски видови, со 3C (кубни), 4Х, и 6H хексагонални структури се најсоодветни за апликации на високи температури.
Силниот Си– C обврзници, со моќта на врската која оди подалеку 300 kJ/mol, даваат извонредна цврстина, топлинска спроводливост, и отпорност на термички шок и хемиски удар.
Во апликациите за ролна, синтеруван или поврзан со реакција SiC е избран поради неговата способност да одржува архитектонска стабилност при тешки термички градиенти и деструктивни стопени атмосфери.
За разлика од оксидната керамика, SiC не презема нарушувачки фазни транзиции колку што е неговиот фактор на сублимација (~ 2700 ° C), што го прави погоден за продолжена процедура погоре 1600 ° C.
1.2 Термички и механички перформанси
Дефинитивна карактеристика на садовите со SiC е нивната висока топлинска спроводливост– кои се движат од 80 до 120 W/(m · К)– што рекламира рамномерна циркулација на топлина и ја намалува топлинската вознемиреност при брзо загревање или климатизација.
Овој станбен имот е во голема мера во контраст со порцеланите со ниска спроводливост како алумина (≈ 30 W/(m · К)), кои се подложни на кршење при термички шок.
SiC дополнително покажува исклучителна механичка сила при покачени температурни нивоа, задржување над 80% на неговата виткање цврстина на собна температура (колку што 400 MPa) дури и во 1400 ° C.
Неговиот намален коефициент на термичка експанзија (~ 4.0 × 10 6/ К) дополнително ја зголемува отпорноста на термички шок, клучно е да се земе предвид повтореното возење велосипед помеѓу амбиенталните и функционалните температурни нивоа.
Покрај тоа, SiC покажува врвна отпорност на абење и триење, обезбедување на долг работен век во атмосфери што подразбира механичко ракување или бурна циркулација на топење.
2. Производни методи и микроструктурна контрола
( Садови со силикон карбид)
2.1 Методи на синтерување и методи на згуснување
Индустриските SiC садници првенствено се произведуваат преку синтерување без притисок, врзување на одговор, или топло пресување, секој нуди уникатни предности во цената, чистота, и перформанси.
Синтерувањето без притисок вклучува набивање на голем SiC прашок со помошни средства за синтерување како што се бор и јаглерод, усогласени со третман на висока температура (2000– 2200 ° C )во инертна атмосфера за да се постигне речиси теоретска густина.
Оваа техника дава висока чистота, садници со висока јачина соодветни за ракување со полупроводници и напредна легура.
SiC поврзан со реакција (RBSC) се создава со навлегување во порозна јаглеродна преформа со стопен силициум, кој реагира за да создаде β-SiC седење, што резултира со соединение од SiC и повторлив силициум.
Додека е малку намалена во топлинската спроводливост поради металните силициумски додатоци, RBSC обезбедува одлична димензионална стабилност и пониска производна цена, што го прави истакнат за голема комерцијална употреба.
Топло притиснат SiC, иако поскапо, дава најголема дебелина и чистота, резервирана за ултра-побарувачки апликации како што е развојот на еден кристал.
2.2 Површина со висок квалитет и геометриска прецизност
Обработка по синтерување, се состои од мелење и миење, обезбедува специфични димензионални отпори и мазни внатрешни површини кои ги намалуваат веб-страниците за нуклеација и ја намалуваат опасноста од контаминација.
Грубоста на површината е многу внимателно управувана за да се запре прицврстувањето на топењето и да се олесни многу лесно ослободување на зајакнатите производи.
Геометрија на садот– како што е дебелината на површината на ѕидот, заострен агол, и помала кривина– е зајакната за да се балансира топлинската маса, структурна издржливост, и компатибилност со горилникот на грејачот.
Прилагодените дизајни приспособуваат одредени волумени на топење, профили за греење, и материјална чувствителност, гарантирајќи оптимална ефикасност во различни индустриски процеси.
Напредна контрола на квалитетот, вклучително и дифракција на Х-зраци, скенирачка електронска микроскопија, и ултразвучен скрининг, ја потврдува микроструктурната хомогеност и недостатокот на проблеми како што се порите или расцепите.
3. Хемиска отпорност и интеракција со топи
3.1 Инертност во агресивни средини
Садовите SiC покажуваат извонредна отпорност на хемиски напад од стопени челици, љубезен, и неоксидирачки соли, надминување на конвенционалната графитна и оксидна керамика.
Тие се сигурни во контакт со стопен алуминиум, бакар, сребро, и нивните легури, отпорен на навлажнување и растворање како резултат на ниска меѓуфабрична моќност и формирање на заштитни површински оксиди.
Во ракување со силициум и германиум за фотоволтаици и полупроводници, Садовите со SiC спречуваат метална контаминација што може да ги ослаби дигиталните станбени имоти.
Сепак, при екстремно оксидирачки услови или во видливост на алкални промени, SiC може да оксидира за да развие силициум диоксид (SiO 2), кои би можеле уште повеќе да реагираат за да формираат силикати со ниска точка на топење.
Од таа причина, SiC е најдобро одговара за неутрални или редуцирачки средини, каде неговата стабилност е максимизирана.
3.2 Ограничувања и размислувања за компатибилност
И покрај неговата цврстина, SiC не е универзално инертен; тој реагира со одредени стопени производи, особено металите од групата железо (Fe, Во, Ко) на високи температури со процеси на карбуризација и растворање.
При преработка на течен челик, Садовите со SiC брзо се влошуваат и поради таа причина се избегнуваат.
На сличен начин, антациди и земноалкални челици (на пр., Ли, Веќе, Ca) може да го минимизира SiC, лансирање на јаглерод и создавање силициди, ограничување на нивната употреба при синтеза на материјал од батерии или реактивно лиење челик.
За течно стакло и керамика, SiC е обично компатибилен, но може да содржи силикон во екстремно чувствителни оптички или електронски очила.
Препознавањето на овие интеракции специфични за материјалот е неопходно за да се избере соодветен вид на сад и да се гарантира чистотата на процесот и долговечноста на садот.
4. Индустриски апликации и технолошка еволуција
4.1 Металургија, Полупроводник, и секторите за обновлива енергија
Садовите SiC се од витално значење во производството на мултикристални и монокристални силиконски инготи за соларни батерии, каде што се спротивставуваат на продолжената директна изложеност на стопениот силициум на ~ 1420 ° C.
Нивната термичка сигурност прави одредена униформа кондензација и ја намалува густината на дислокација, директно влијание врз сончевата ефикасност.
Во фабриките, Садовите SiC се користат за топење на обоени метали како алуминиум и месинг, обезбедувајќи подолг животен век и намален развој на ѓубре во контраст со опциите од глина-графит.
Тие дополнително се користат во лабораторија за високи температури за термогравиметриска евалуација, диференцијална калориметрија за скенирање, и синтеза на софистицирани порцелани и меѓуметални соединенија.
4.2 Идни моди и напредна комбинација на производи
Новите апликации се состојат од употреба на садници SiC во скрининг на нуклеарни производи од следната генерација и реактори за стопена сол, каде што се оценува нивната отпорност на зрачење и стопени флуориди.
Облоги како што е пиролитички бор нитрид (PBN) или итриа (Y ДВА О ₃) се применуваат на површините на SiC за дополнително подобрување на хемиската инертност и запирање на дифузијата на силициумот во процедури со ултра висока чистота.
Производството на адитиви на SiC елементи со користење на врзиво млаз или стереолитографија е во развој, привлечни геометрии на објектот и брзо прототипирање за специјализирани дизајни на садници.
Како што расте потребата за енергетски ефикасни, долготраен, и ракување со висока температура без контаминација, Садовите со силициум карбид сигурно ќе останат камен-темелник на модерната технологија во производството на напредни производи.
Како заклучок, Садовите со силициум карбид претставуваат критичен дозволен елемент во индустриските и клиничките процедури на висока температура.
Нивната неспоредлива комбинација на термичка стабилност, механичка цврстина, и хемиската отпорност ги прави материјал на избор за апликации каде што ефикасноста и доверливоста се клучни.
5. Провајдер
Напредна керамика основана во октомври 17, 2012, е високо-технолошки претпријатие посветено на истражување и развој, производство, обработка, продажба и технички услуги на керамички релативни материјали и производи. Нашите производи вклучуваат, но не ограничувајќи се на керамички производи од бор карбид, Керамички производи со бор нитрид, Керамички производи од силициум карбид, Керамички производи со силикон нитрид, Керамички производи со циркониум диоксид, итн. Ако сте заинтересирани, Ве молиме слободно контактирајте не.
Тагови: Садови со силикон карбид, Силикон карбид керамика, Силициум карбид керамички садници
Сите статии и слики се од Интернет. Ако има некакви проблеми со авторските права, ве молиме контактирајте со нас на време за да го избришете.
Прашајте не