سرامیک SIC چیست؟

سرامیکیک ماده سرامیکی است که با واکنش عناصر سیلیکون (SI) و کربن (C) تولید می شود و دارای سختی بسیار زیاد ، مقاومت در برابر حرارت و ثبات شیمیایی است. این نه تنها کاربردهای گسترده ای در صنعت دارد بلکه موقعیت مهمی را در زمینه فناوری پیشرفته نیز دارد.

خواص و خصوصیات سرامیک سیک

1. سختی زیاد

سختی سرامیک های Sic بسیار زیاد است ، دوم فقط به الماس. سختی Mohs آن به 9 می رسد و باعث می شود که به راحتی سایر مواد نرم تر را بپوشد و برش دهد. به همین دلیل ، سرامیک های SIC اغلب برای تولید ابزارهای برش ، اجزای مقاوم در برابر سایش و سایر برنامه های کاربردی که نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند ، استفاده می شود.

2. مقاومت در برابر حرارت زیاد

کاربید سیلیکون از ثبات عالی درجه حرارت بالا برخوردار است و می تواند پایداری خاصیت فیزیکی و شیمیایی خود را در محیط های درجه حرارت بالا بالاتر از 1600 حفظ کند. این امر باعث می شود سرامیک های SIC در برنامه های کاربردی در دماهای بالا مانند اجزای موتور و مواد دیگ بخار مزایای غیر قابل تعویض داشته باشند.

3. ثبات شیمیایی عالی

سرامیک های SIC مقاومت شدیدی در بیشتر محلول های اسیدی و قلیایی و گازهای خورنده دارند. این امر باعث شده است تا آن را در محیط های بسیار خورنده در صنایعی مانند مهندسی شیمی و متالورژی به طور گسترده استفاده کند.

4 چگالی کم

اگرچه سرامیک های SIC از سختی و مقاومت شدید گرما برخوردار هستند ، چگالی آنها نسبتاً کم است و از ویژگی های سبک وزن خوبی برخوردار است. این امر به ویژه برای صنایع هوافضا و خودرو که به مواد سبک وزن احتیاج دارند بسیار مهم است.

روند پخت و پز سرامیک های سیک از اهمیت زیادی برخوردار است. از طریق تحقیقات و اکتشافات گسترده توسط محققان بی شماری ، تکنیک های مختلف پخت و پز به طور متوالی توسعه یافته است ، از جمله پخت و پز بدون فشار ، پخت و پز داغ ، پخت و پز واکنش ، فشار ایزوستاتیک داغ و موارد دیگر.

پخت بدون فشار

پخت و پز بدون فشار به عنوان امیدوار کننده ترین روش پخت و پز برای SIC در نظر گرفته می شود. با توجه به مکانیسم های مختلف پخت و پز ، پخت و پز بدون فشار را می توان به پخت و پز فاز جامد و فاز مایع تقسیم کرد. با افزودن همزمان مقدار مناسب B و C (با میزان اکسیژن کمتر از 2 ٪) به پودر β-sic ultrafine ، بدن سینتر شده با چگالی بالاتر از 98 ٪ در سال 2020 inted می شود.

پخت و پز گرم داغ

SIC خالص فقط می تواند در دماهای بسیار بالا و بدون هیچ گونه افزودنی پخت و پز ، متراکم شود. بنابراین ، بسیاری از افراد فرآیندهای پخت و پز با فشار داغ را برای SIC انجام می دهند. آلومینیوم و آهن مؤثرترین مواد افزودنی برای ترویج پخت و پز داغ SIC هستند. علاوه بر این ، فرآیند پخت و پز با فشار داغ فقط می تواند قطعات SIC را با اشکال ساده تولید کند ، و مقدار محصولات تولید شده توسط یک فرآیند پخت و پز یک بار گرم بسیار اندک است که این امر برای تولید صنعتی مساعد نیست.

پخت و پز واکنشی

کاربید سیلیکون واکنش نشان داده شده ، همچنین به عنوان کاربید سیلیکون خود به خود شناخته می شود ، به فرایندی اشاره دارد که در آن بیلت های فلزی متخلخل با فازهای گاز یا مایع برای بهبود کیفیت بیل ، کاهش تخلخل و تولید محصولات نهایی با استحکام و دقت ابعادی واکنش نشان می دهند. پودر α-Sic با گرافیت به نسبت خاصی مخلوط شده و در حدود 1650 ℃ گرم می شود تا یک بیل تشکیل شود. در همین حال ، از طریق فاز گازی Si نفوذ می کند یا به داخل بیل نفوذ می کند ، با گرافیت واکنش نشان می دهد تا β-sic را تشکیل دهد و با ذرات α-sic موجود ترکیب می شود. هنگامی که Si کاملاً نفوذ می کند ، یک بدن واکنشی سینیست شده با چگالی کامل و هیچ انقباض بعدی حاصل نمی شود. در مقایسه با سایر فرآیندهای پخت و پز ، تغییر بعدی پخت و پز واکنش در طی فرآیند تراکم نسبتاً اندک است و محصولاتی با ابعاد دقیق تولید می شوند. با این حال ، وجود مقدار زیادی از SIC در بدن مستهجن باعث بدتر شدن عملکرد درجه حرارت بالا سرامیک های SIC واکنش نشان می دهد.

فشار دادن ایزوستاتیک

به منظور غلبه بر کاستی های فرآیند سنتی پخت و پز ، فناوری پخت و پز ایزوستاتیک داغ اتخاذ شده است. در شرایط 1900 ℃ ، سرامیک های فاز کریستالی ریز با چگالی بیشتر از 98 به دست آمد و استحکام خمش در دمای اتاق می تواند به 600mpa برسد. اگرچه پخت و پز ایزوستاتیک داغ می تواند محصولات فاز پیچیده و متراکم با خواص مکانیکی خوب تولید کند ، پخت و پز باسن باید خالی را مهر و موم کند و دستیابی به تولید صنعتی را دشوار می کند.