در قرن بیست و یکم، با توسعه علم و فناوری، اطلاعات، انرژی، مواد و مهندسی زیستی به چهار ستون توسعه بهرهوری اجتماعی امروزی تبدیل شده است. کاربید سیلیکون به دلیل خواص شیمیایی پایدار، رسانایی حرارتی بالا، ضریب انبساط حرارتی کوچک، چگالی کم، مقاومت در برابر سایش خوب، سختی بالا، استحکام مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و سایر ویژگیها، توسعه سریع در زمینه مواد، به طور گسترده در بلبرینگهای سرامیکی، شیرآلات، مواد نیمههادی، ژیروسکوپ، ابزار اندازهگیری، هوافضا و سایر زمینهها استفاده میشود.
سرامیکهای کاربید سیلیکون از دهه 1960 توسعه یافتهاند. پیش از این، کاربید سیلیکون عمدتاً در مواد آسیاب مکانیکی و نسوزها استفاده میشد. کشورهای سراسر جهان اهمیت زیادی به صنعتی شدن سرامیکهای پیشرفته میدهند و اکنون نه تنها از تهیه سرامیکهای کاربید سیلیکون سنتی راضی هستند، بلکه تولید سرامیکهای پیشرفته نیز به ویژه در کشورهای توسعه یافته با سرعت بیشتری در حال توسعه است. در سالهای اخیر، سرامیکهای چند فازی مبتنی بر سرامیکهای SIC یکی پس از دیگری ظاهر شدهاند و چقرمگی و استحکام مواد مونومر را بهبود میبخشند. کاربید سیلیکون چهار زمینه اصلی کاربرد دارد، یعنی سرامیکهای کاربردی، مواد نسوز پیشرفته، سایندهها و مواد اولیه متالورژی.
سرامیکهای سیلیکون کاربید مقاومت سایشی بسیار خوبی دارند
سرامیکهای سیلیکون کاربیدی این محصول مورد مطالعه و تعیین قرار گرفتهاند. مقاومت سایشی سرامیکهای سیلیکون کاربیدی این محصول معادل ۲۶۶ برابر فولاد منگنزی و ۱۷۴۱ برابر چدن پرکروم است. مقاومت سایشی بسیار خوبی دارد. هنوز هم میتواند در هزینههای ما صرفهجویی زیادی کند. سرامیکهای سیلیکون کاربیدی را میتوان بیش از ده سال به طور مداوم استفاده کرد.
سرامیکهای سیلیکون کاربیدی دارای استحکام بالا، سختی بالا و وزن سبک هستند.
به عنوان یک نوع جدید از مواد، استفاده از سرامیکهای سیلیکون کاربید باعث شده است که این محصول استحکام بسیار بالایی داشته باشد، سختی بالایی داشته باشد و وزن آن نیز بسیار سبک باشد، به همین دلیل استفاده از چنین سرامیکهای سیلیکون کاربیدی، نصب و تعویض موارد فوق راحتتر خواهد بود.
دیواره داخلی سرامیک سیلیکون کاربید صاف است و پودر را مسدود نمیکند.
سرامیکهای سیلیکون کاربید این محصول پس از حرارت بالا پخته میشوند، بنابراین ساختار سرامیکهای سیلیکون کاربید نسبتاً متراکم است، سطح صافی دارد و زیبایی استفاده از آن بهتر خواهد بود، بنابراین در خانواده سرامیکهای سیلیکون کاربید استفاده میشود و زیبایی آن بیشتر خواهد بود.
هزینه سرامیکهای سیلیکون کاربید پایین است.
هزینه تولید سرامیکهای سیلیکون کاربید به خودی خود نسبتاً کمتر است، بنابراین نیازی نیست که قیمت سرامیکهای سیلیکون کاربید را خیلی گران بخریم، بنابراین برای خانوادهمان، بلکه میتوانیم پول زیادی را نیز پسانداز کنیم.
کاربرد سرامیک سیلیکون کاربید:
توپ سرامیکی کاربید سیلیکون
ساچمه سرامیکی کاربید سیلیکون دارای خواص مکانیکی عالی، مقاومت در برابر اکسیداسیون عالی، مقاومت در برابر سایش بالا و ضریب اصطکاک پایین است. ساچمه سرامیکی کاربید سیلیکون دارای استحکام دمای بالا است، استحکام مواد سرامیکی معمولی در دمای 1200 تا 1400 درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی کاهش مییابد و استحکام خمشی کاربید سیلیکون در دمای 1400 درجه سانتیگراد همچنان در سطح بالاتری از 500 تا 600 مگاپاسکال حفظ میشود، بنابراین دمای کاری آن میتواند به 1600 تا 1700 درجه سانتیگراد برسد.
مواد کامپوزیت سیلیکون کاربید
کامپوزیتهای زمینه کاربید سیلیکون (SiC-CMC) به دلیل چقرمگی بالا، استحکام بالا و مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون، به طور گسترده در زمینه هوافضا برای ساختارهای حرارتی دمای بالای خود مورد استفاده قرار گرفتهاند. فرآیند آمادهسازی SiC-CMC شامل پیششکلدهی الیاف، عملیات حرارتی دمای بالا، پوشش مزوفاز، متراکمسازی زمینه و عملیات تکمیلی است. الیاف کربن با استحکام بالا دارای استحکام بالا و چقرمگی خوبی است و بدنه پیشساخته ساخته شده با آن خواص مکانیکی خوبی دارد.
پوشش مزوفاز (یعنی فناوری سطح مشترک) فناوری کلیدی در فرآیند آمادهسازی است، روشهای آمادهسازی پوشش مزوفاز شامل اسمز بخار شیمیایی (CVI)، رسوب بخار شیمیایی (CVD)، روش سل-سل (Sol-gcl)، روش ترکخوردگی اشباع پلیمری (PLP) است که مناسبترین روشها برای تهیه کامپوزیتهای زمینه کاربید سیلیکون، روش CVI و روش PIP هستند.
مواد پوشش سطحی شامل کربن پیرولیتیک، نیترید بور و کاربید بور است که در میان آنها کاربید بور به عنوان نوعی پوشش سطحی مقاوم در برابر اکسیداسیون، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. SiC-CMC که معمولاً برای مدت طولانی در شرایط اکسیداسیون استفاده میشود، همچنین نیاز به عملیات مقاومت در برابر اکسیداسیون دارد، یعنی یک لایه کاربید سیلیکون متراکم با ضخامت حدود 100μm با فرآیند CVD روی سطح محصول رسوب داده میشود تا مقاومت اکسیداسیون در دمای بالا را بهبود بخشد.
زمان ارسال: ۱۴ فوریه ۲۰۲۳