يتمتع كربيد السيليكون المتفاعل بالخصائص الفيزيائية الجيدة

بفضل خصائصه الفيزيائية الجيدة، يُستخدم كربيد السيليكون المُلبَّد تفاعليًا على نطاق واسع كمادة خام كيميائية رئيسية. ويشمل نطاق تطبيقه ثلاثة جوانب: إنتاج المواد الكاشطة؛ وإنتاج مكونات التسخين بالمقاومة - قضبان الموليبدينوم السيليكونية، وأنابيب الكربون السيليكونية، وغيرها؛ وتصنيع المنتجات المقاومة للحرارة. كمادة مقاومة للحرارة خاصة، تُستخدم في صهر الحديد والصلب، مثل أفران الصهر، والقبة، وغيرها من عمليات الختم، ومقاومة التآكل، وتلف المنتجات المقاومة للحريق؛ وفي مصاهر المعادن النادرة (الزنك، والألمنيوم، والنحاس) لشحنة أفران الصهر، وأنابيب نقل المعدن المنصهر، وأجهزة الترشيح، وأوعية التثبيت، وغيرها؛ وفي تكنولوجيا الفضاء، تُستخدم كفوهة ذيل محرك الختم، وشفرات توربينات الغاز الطبيعي ذات درجة الحرارة العالية المستمرة؛ وفي صناعة السيليكات، تُستخدم في العديد من أنواع حظائر الأفران الصناعية، وشحنة أفران المقاومة الصندوقية، والساجار؛ وفي الصناعة الكيميائية، تُستخدم لتوليد الغاز، ومكربن ​​النفط الخام، وأفران إزالة الكبريت من غاز المداخن، وغيرها.

نظرًا لقوته العالية نسبيًا، يصعب طحنه إلى مسحوق نانوي فائق الدقة عند استخدامه في التصنيع، حيث تكون جزيئاته عبارة عن ألواح أو ألياف تُستخدم لطحنها وتحويلها إلى مسحوق مضغوط. حتى عند تسخينه إلى درجة حرارة تحلله، لا يُنتج طيًا واضحًا، ولا يُمكن تلبيده، كما أن مستوى تكثيف المنتجات منخفض، ومقاومة الأكسدة ضعيفة. لذلك، في الإنتاج الصناعي للمنتجات، تُضاف كمية صغيرة من مسحوق β-SiC الكروي فائق الدقة إلى α-SiC، ويتم اختيار المواد المضافة للحصول على منتجات عالية الكثافة. كمواد مضافة لربط المنتجات، يمكن تقسيمها حسب النوع إلى أكاسيد معدنية، ومركبات نيتروجين، وجرافيت عالي النقاء، مثل الطين، وأكسيد الألومنيوم، والزركون، وكوروندوم الزركونيوم، ومسحوق الجير، والزجاج الرقائقي، ونيتريد السيليكون، وأكسينيتريد السيليكون، والجرافيت عالي النقاء، وما إلى ذلك. يمكن أن يكون المحلول المائي للمادة اللاصقة المكونة واحدًا أو أكثر من هيدروكسي ميثيل السليلوز، أو مستحلب الأكريليك، أو الليجنوسليولوز، أو نشا التابيوكا، أو محلول أكسيد الألومنيوم الغرواني، أو محلول ثاني أكسيد السيليكون الغرواني، وما إلى ذلك. وفقًا لنوع المواد المضافة والاختلاف في كمية الإضافة، فإن درجة حرارة إطلاق النار المدمجة ليست هي نفسها، ونطاق درجة الحرارة هو 1400 ~ 2300 درجة مئوية. على سبيل المثال، α-SiC 70% بتوزيع حجم جسيمات يزيد عن 44 ميكرومتر، وβ-SiC 20% بتوزيع حجم جسيمات يقل عن 10 ميكرومتر، وطين 10%، بالإضافة إلى محلول لجنوسليولوزي 4.5% 8%، ممزوجة بالتساوي، ومُشكّلة تحت ضغط تشغيل 50 ميجا باسكال، ومُشعّة في الهواء عند درجة حرارة 1400 درجة مئوية لمدة 4 ساعات. تبلغ الكثافة الظاهرية للمنتج 2.53 غ/سم3، والمسامية الظاهرية 12.3%، وقوة الشد 30-33 ميجا باسكال. يُبيّن الجدول 2 خصائص التلبيد لعدة أنواع من المنتجات مع إضافات مختلفة.

بشكل عام، تتميز مواد كربيد السيليكون الحرارية المُلبَّدة تفاعليًا بخصائص عالية الجودة من جميع النواحي، مثل قوة الضغط العالية، ومقاومة الصدمات الحرارية القوية، ومقاومة التآكل الجيدة، والتوصيل الحراري القوي، ومقاومة تآكل المذيبات على نطاق واسع من درجات الحرارة. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن عيبها يكمن في ضعف تأثير مضادات الأكسدة، مما يؤدي إلى تمدد الحجم وتشوهه في بيئات درجات الحرارة العالية، مما يقلل من عمر الخدمة. لضمان مقاومة أكسدة مواد كربيد السيليكون الحرارية المُلبَّدة تفاعليًا، تم إجراء العديد من أعمال الاختيار على طبقة الترابط. على الرغم من أن استخدام اندماج الطين (الذي يحتوي على أكاسيد معدنية) لم يوفر تأثيرًا عازلًا، إلا أن جزيئات كربيد السيليكون لا تزال عرضة للأكسدة والتآكل الجوي.