Sic Ceramic คืออะไร?

เซรามิกเป็นวัสดุเซรามิกที่เกิดจากปฏิกิริยาของซิลิคอน (SI) และองค์ประกอบคาร์บอน (C) ซึ่งมีความแข็งสูงมากความต้านทานความร้อนและความเสถียรทางเคมี ไม่เพียง แต่มีแอพพลิเคชั่นที่กว้างขวางในอุตสาหกรรม แต่ยังมีตำแหน่งสำคัญในสาขาไฮเทค

คุณสมบัติและลักษณะของเซรามิก SIC

1. ความแข็งสูง

ความแข็งของเซรามิก Sic นั้นสูงมากรองจากเพชรเท่านั้น ความแข็งของ Mohs ถึง 9 ทำให้สามารถสวมใส่และตัดวัสดุที่นุ่มกว่าอื่นได้อย่างง่ายดาย ด้วยเหตุนี้เซรามิก SIC จึงมักใช้ในการผลิตเครื่องมือตัดส่วนประกอบที่ทนต่อการสึกหรอและแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ ที่ต้องทนต่อการสึกหรอ

2. ความต้านทานความร้อนสูง

ซิลิคอนคาร์ไบด์มีความเสถียรอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยมและสามารถรักษาเสถียรภาพของคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงสูงกว่า 1,600 ℃ สิ่งนี้ทำให้เซรามิก SIC มีข้อได้เปรียบที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเช่นส่วนประกอบเครื่องยนต์และวัสดุหม้อไอน้ำ

3. ความเสถียรทางเคมีที่ยอดเยี่ยม

เซรามิก SIC มีความต้านทานต่อสารละลายที่เป็นกรดและเป็นด่างมากที่สุดและก๊าซกัดกร่อน สิ่งนี้ทำให้สามารถนำไปใช้อย่างกว้างขวางในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูงในอุตสาหกรรมเช่นวิศวกรรมเคมีและโลหะวิทยา

4. ความหนาแน่นต่ำ

แม้ว่าเซรามิก SIC มีความแข็งสูงและทนต่อความร้อนที่แข็งแกร่ง แต่ความหนาแน่นของพวกเขาค่อนข้างต่ำและมีลักษณะเบาที่ดี สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์ที่ต้องการวัสดุที่มีน้ำหนักเบา

กระบวนการเผาของเซรามิก SIC มีความสำคัญอย่างยิ่ง ผ่านการวิจัยและการสำรวจอย่างกว้างขวางโดยนักวิจัยจำนวนมากเทคนิคการเผาที่หลากหลายได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องรวมถึงการเผาผลาญแรงดัน, การเผาผลาญร้อนแรง, การเผาปฏิกิริยา, การเผาผลาญไอออนร้อนและอื่น ๆ

การเผาไหม้แบบแรงดัน

การเผาแบบไร้แรงดันถือเป็นวิธีการเผาที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับ SIC ตามกลไกการเผาที่แตกต่างกันการเผาแบบไร้แรงดันสามารถแบ่งออกเป็นการเผาแบบเฟสของแข็งและการเผาเฟสของเหลว โดยการเพิ่มปริมาณ B และ C ที่เหมาะสมพร้อมกัน (ด้วยปริมาณออกซิเจนที่น้อยกว่า 2%) ลงในผง ultrafine β-SIC ร่างกาย SIC เผาที่มีความหนาแน่นสูงกว่า 98% จะถูกเผาที่ 2020 ℃

การเผาไหม้แบบกดร้อน

SIC บริสุทธิ์สามารถเผาได้อย่างหนาแน่นที่อุณหภูมิสูงมากโดยไม่ต้องประกบกัน ดังนั้นหลายคนใช้กระบวนการเผาแบบกดร้อนสำหรับ SIC อลูมิเนียมและเหล็กเป็นสารเติมแต่งที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการส่งเสริมการเผาผลาญร้อนของ SIC นอกจากนี้กระบวนการซินเทอร์การกดร้อนสามารถผลิตชิ้นส่วน SIC ที่มีรูปร่างเรียบง่ายและปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยกระบวนการเผาเสมือนการกดปุ่มร้อนครั้งเดียวนั้นมีขนาดเล็กมากซึ่งไม่เอื้อต่อการผลิตอุตสาหกรรม

การเผาแบบตอบโต้

ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีปฏิกิริยาตอบโต้หรือที่รู้จักกันในชื่อซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ยึดติดกับตัวเองหมายถึงกระบวนการที่เหล็กแท่งเหล็กที่มีรูพรุนทำปฏิกิริยากับก๊าซหรือเฟสของเหลวเพื่อปรับปรุงคุณภาพของบิลเล็ตลดความพรุน ผงα-SIC ผสมกับกราไฟท์ในสัดส่วนที่แน่นอนและให้ความร้อนถึงประมาณ 1,650 ℃เพื่อสร้างบิลเล็ต ในขณะเดียวกันมันแทรกซึมผ่านเฟสก๊าซ Si หรือแทรกซึมเข้าไปในแท่งบิลเล็ตทำปฏิกิริยากับกราไฟท์เพื่อสร้างβ-SIC และรวมกับอนุภาคα-SIC ที่มีอยู่ เมื่อ SI ถูกแทรกซึมอย่างเต็มที่ร่างกายที่ถูกเผาแบบปฏิกิริยาที่มีความหนาแน่นสมบูรณ์และไม่สามารถรับการหดตัวได้ เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการเผาอื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงมิติของการเผาปฏิกิริยาในระหว่างกระบวนการทำให้หนาแน่นมีขนาดค่อนข้างเล็กและผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดที่แม่นยำสามารถผลิตได้ อย่างไรก็ตามการปรากฏตัวของ SIC จำนวนมากในร่างกายที่ถูกเผาจะลดประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงของเซรามิก SIC ที่เกิดจากปฏิกิริยา

การเผาไหม้แบบกด Isostatic

เพื่อที่จะเอาชนะข้อบกพร่องของกระบวนการซินเทอร์แบบดั้งเดิมได้ใช้เทคโนโลยีการเผาผลาญที่ร้อนแรง ภายใต้เงื่อนไขของ 1900 ℃เซรามิกเฟสผลึกที่ดีที่มีความหนาแน่นมากกว่า 98 ได้รับและความแข็งแรงในการดัดที่อุณหภูมิห้องสามารถถึง 600mpa แม้ว่าการเผาไหม้แบบกดไอโซสเตอร์แบบร้อนสามารถผลิตผลิตภัณฑ์เฟสที่มีรูปทรงซับซ้อนและหนาแน่นด้วยคุณสมบัติเชิงกลที่ดี แต่การเผาสะโพกจะต้องปิดผนึกช่องว่างทำให้ยากต่อการผลิตอุตสาหกรรม