في القرن الحادي والعشرين، مع تطور العلوم والتكنولوجيا والمعلومات والطاقة والمواد والهندسة البيولوجية أصبحت الركائز الأربع لتطوير الإنتاجية الاجتماعية اليوم، كربيد السيليكون بسبب الخصائص الكيميائية المستقرة، الموصلية الحرارية العالية، معامل التمدد الحراري الصغير، الكثافة الصغيرة، مقاومة التآكل الجيدة، الصلابة العالية، القوة الميكانيكية العالية، مقاومة التآكل الكيميائي وغيرها من الخصائص، التطور السريع في مجال المواد، تستخدم على نطاق واسع في محامل الكرة السيراميكية، الصمامات، مواد أشباه الموصلات، الجيروسكوب، أداة القياس، الفضاء الجوي وغيرها من المجالات.
طُوِّرت سيراميكات كربيد السيليكون منذ ستينيات القرن الماضي. في السابق، كان كربيد السيليكون يُستخدم بشكل رئيسي في مواد الطحن الميكانيكية والمواد المقاومة للحرارة. تُولي دول العالم أهمية كبيرة لتصنيع السيراميك المتقدم، ولم تعد تقتصر الآن على إنتاج سيراميكات كربيد السيليكون التقليدية فحسب، بل تشهد شركات إنتاج السيراميك عالي التقنية تطورًا متسارعًا، لا سيما في الدول المتقدمة. في السنوات الأخيرة، ظهرت سيراميكات متعددة المراحل تعتمد على سيراميك SIC، مما حسّن من متانة وقوة المواد الأحادية. لكربيد السيليكون أربعة مجالات رئيسية لتطبيقاته، وهي: السيراميك الوظيفي، والمواد المقاومة للحرارة المتقدمة، والمواد الكاشطة، والمواد الخام المعدنية.
تتمتع سيراميك كربيد السيليكون بمقاومة ممتازة للتآكل
خضع هذا المنتج لدراسة وتحديد مدى مقاومته للتآكل، حيث تعادل مقاومته للتآكل 266 مرة مقاومة فولاذ المنغنيز، و1741 مرة مقاومة حديد الزهر عالي الكروم. يتميز هذا المنتج بمقاومته للتآكل الممتازة، مما يوفر علينا الكثير من المال. يمكن استخدام سيراميك كربيد السيليكون بشكل مستمر لأكثر من عشر سنوات.
تتميز سيراميك كربيد السيليكون بقوة عالية وصلابة عالية ووزن خفيف
باعتبارها نوع جديد من المواد، واستخدام سيراميك كربيد السيليكون لهذا المنتج قوة عالية جدا، وصلابة عالية، والوزن أيضا خفيف جدا، مثل سيراميك كربيد السيليكون في الاستخدام، وتركيب واستبدال ما سبق سيكون أكثر ملاءمة.
الجدار الداخلي لسيراميك كربيد السيليكون أملس ولا يحجب المسحوق
سيراميك كربيد السيليكون يتم إطلاق هذا المنتج بعد درجة حرارة عالية، وبالتالي فإن بنية سيراميك كربيد السيليكون كثيفة نسبيًا، والسطح أملس، وسوف يكون جمال الاستخدام أكثر جودة، لذلك عند استخدامه في الأسرة، سيكون الجمال أكثر جودة.
تكلفة سيراميك كربيد السيليكون منخفضة
إن تكلفة تصنيع سيراميك كربيد السيليكون في حد ذاته أقل نسبيًا، لذلك لا نحتاج إلى شراء سعر سيراميك كربيد السيليكون بتكلفة كبيرة، لذلك بالنسبة لعائلتنا، ولكن أيضًا يمكن أن يوفر الكثير من المال.
تطبيقات سيراميك كربيد السيليكون:
كرة سيراميك كربيد السيليكون
تتميز كرات كربيد السيليكون الخزفية بخصائص ميكانيكية ممتازة، ومقاومة ممتازة للأكسدة، ومقاومة عالية للتآكل، ومعامل احتكاك منخفض. تنخفض قوة تحمل كرات كربيد السيليكون الخزفية في درجات الحرارة العالية بشكل ملحوظ، حيث تصل قوة تحمل المواد الخزفية العادية إلى 1200-1400 درجة مئوية، بينما تحافظ على قوة انحناء كربيد السيليكون عند 1400 درجة مئوية عند مستوى أعلى يتراوح بين 500-600 ميجا باسكال، ما يسمح لها بالوصول إلى درجة حرارة تشغيل تتراوح بين 1600-1700 درجة مئوية.
مادة مركبة من كربيد السيليكون
تُستخدم مركبات مصفوفة كربيد السيليكون (SiC-CMC) على نطاق واسع في مجال صناعة الطيران والفضاء، نظرًا لبنيتها الحرارية عالية الحرارة، نظرًا لمتانتها العالية ومقاومتها الممتازة للأكسدة. تشمل عملية تحضير SiC-CMC تشكيل الألياف مسبقًا، والمعالجة بدرجات حرارة عالية، والطلاء المتوسط، وتكثيف المصفوفة، والمعالجة اللاحقة. تتميز ألياف الكربون عالية القوة بمتانة عالية ومتانة جيدة، كما يتميز الهيكل المُصنّع مسبقًا بخصائص ميكانيكية ممتازة.
طلاء الطور المتوسط (أي تكنولوجيا الواجهة) هي التكنولوجيا الرئيسية في عملية التحضير، وتشمل طرق تحضير طلاء الطور المتوسط التناضح الكيميائي للبخار (CVI)، والترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، وطريقة السول-سول (Sol-gcl)، وطريقة تكسير التشريب بالبوليمر (PLP)، والأكثر ملاءمة لإعداد مركبات مصفوفة كربيد السيليكون هي طريقة CVI وطريقة PIP.
تشمل مواد طلاء الواجهات الكربون المُحلل حراريًا، ونتريد البورون، وكربيد البورون، وقد حظي كربيد البورون، كنوع من طلاء الواجهات المقاوم للأكسدة، باهتمام متزايد. أما كربيد السيليكون-CMC، المستخدم عادةً في ظروف الأكسدة منذ فترة طويلة، فيحتاج أيضًا إلى معالجة مقاومة للأكسدة، أي ترسيب طبقة كثيفة من كربيد السيليكون بسمك حوالي 100 ميكرومتر على سطح المنتج باستخدام عملية الترسيب الكيميائي للبخار لتحسين مقاومته للأكسدة في درجات الحرارة العالية.
وقت النشر: ١٤ فبراير ٢٠٢٣