במאה ה-21, עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, המידע, האנרגיה, החומרים וההנדסה הביולוגית הפכו לארבעת עמודי התווך של התפתחות הפרודוקטיביות החברתית של ימינו. סיליקון קרביד, בשל תכונות כימיות יציבות, מוליכות תרמית גבוהה, מקדם התפשטות תרמית קטן, צפיפות קטנה, עמידות טובה בפני שחיקה, קשיות גבוהה, חוזק מכני גבוה, עמידות בפני קורוזיה כימית ומאפיינים אחרים, מתפתח במהירות בתחום החומרים. הוא נמצא בשימוש נרחב במיסבי כדור קרמיים, שסתומים, חומרי מוליכים למחצה, ג'ירוסקופים, מכשירי מדידה, תעופה וחלל ותחומים אחרים.
קרמיקה מסיליקון קרביד פותחה מאז שנות ה-60. בעבר, סיליקון קרביד שימש בעיקר בחומרי השחזה מכניים וחומרים חסיני אש. מדינות בכל רחבי העולם מייחסות חשיבות רבה לתיעוש של קרמיקה מתקדמת, וכיום לא רק שהן מסתפקות בהכנת קרמיקה מסורתית מסיליקון קרביד, אלא גם ייצור מפעלי קרמיקה מתקדמים מתפתחים מהר יותר, במיוחד במדינות מפותחות. בשנים האחרונות הופיעו בזה אחר זה קרמיקות רב-פאזיות המבוססות על קרמיקה מסיליקון קרביד, המשפרות את הקשיחות והחוזק של חומרי מונומר. סיליקון קרביד כולל ארבעה תחומי שימוש עיקריים: קרמיקה פונקציונלית, חומרים חסיני אש מתקדמים, חומרי שוחקים וחומרי גלם מטלורגיים.
לקרמיקה מסיליקון קרביד יש עמידות מעולה בפני שחיקה
מוצר זה, המיוצר מסיליקון קרביד, נחקר ונקבע. עמידות הבלאי של קרמיקת סיליקון קרביד שווה ערך לפי 266 מפלדת מנגן, וקבילה לפי 1741 מברזל יצוק עתיר כרום. עמידות הבלאי טובה מאוד. זה עדיין יכול לחסוך לנו הרבה כסף. ניתן להשתמש בקרמיקת סיליקון קרביד ברציפות במשך יותר מעשר שנים.
לקרמיקה מסיליקון קרביד יש חוזק גבוה, קשיות גבוהה ומשקל קל
כסוג חדש של חומר, השימוש בקרמיקה מסיליקון קרביד מבטיח חוזק גבוה מאוד, קשיות גבוהה ומשקל קל מאוד, מה שמאפשר שימוש, התקנה והחלפה של קרמיקה מסיליקון קרביד נוחות רבה יותר.
הדופן הפנימית של קרמיקת סיליקון קרביד חלקה ואינה חוסמת אבקה
קרמיקה מסיליקון קרביד מוצר זה נורה לאחר טמפרטורה גבוהה, כך שהמבנה של קרמיקה מסיליקון קרביד צפוף יחסית, פני השטח חלקים, יופיו של השימוש יהיה טוב יותר, ולכן בשימוש משפחתי, היופי יהיה טוב יותר.
העלות של קרמיקה מסיליקון קרביד נמוכה
עלות הייצור של קרמיקה מסיליקון קרביד עצמה נמוכה יחסית, כך שאנחנו לא צריכים לקנות את המחיר של קרמיקה מסיליקון קרביד יקר מדי, אז למשפחה שלנו, אבל גם יכולים לחסוך הרבה כסף.
יישום קרמי של סיליקון קרביד:
כדור קרמי מסיליקון קרביד
לכדור קרמי מסיליקון קרביד תכונות מכניות מצוינות, עמידות מצוינת לחמצון, עמידות גבוהה לשחיקה ומקדם חיכוך נמוך. לכדור קרמי מסיליקון קרביד חוזק בטמפרטורה גבוהה, חוזק של חומר קרמי רגיל בטמפרטורה של 1200 ~ 1400 מעלות צלזיוס יופחת משמעותית, וחוזק הכיפוף של סיליקון קרביד בטמפרטורה של 1400 מעלות צלזיוס עדיין נשמר ברמה גבוהה יותר של 500 ~ 600MPa, כך שטמפרטורת העבודה שלו יכולה להגיע ל-1600 ~ 1700 מעלות צלזיוס.
חומר מרוכב סיליקון קרביד
חומרים מרוכבים מסיליקון קרביד (SiC-CMC) נמצאים בשימוש נרחב בתחום התעופה והחלל בשל מבני התרמיה שלהם בטמפרטורה גבוהה הודות לקשיחותם הגבוהה, חוזקם הגבוה ועמידותם המצוינת לחמצון. תהליך ההכנה של SiC-CMC כולל עיצוב מקדים של הסיבים, טיפול בטמפרטורה גבוהה, ציפוי מזופאז, צפיפות המטריצה וטיפול לאחר מכן. סיבי פחמן בעלי חוזק גבוה הם בעלי חוזק גבוה וקשיחות טובה, ולגוף המוכן מראש העשוי מהם תכונות מכניות טובות.
ציפוי מזופאז (כלומר, טכנולוגיית ממשק) הוא הטכנולוגיה המרכזית בתהליך ההכנה. שיטות הכנת ציפוי מזופאז כוללות אוסמוזה כימית של אדים (CVI), שקיעת אדים כימית (CVD), שיטת סול-סול (Sol-gcl), ושיטת פיצוח הספגה פולימרית (PLP). השיטות המתאימות ביותר להכנת מרוכבים מסיליקון קרביד הן שיטת CVI ושיטת PIP.
חומרי ציפוי בין-פנים כוללים פחמן פירוליטי, בורון ניטריד ובורון קרביד, ביניהם בורון קרביד כסוג של ציפוי בין-פנים עמיד לחמצון זוכה לתשומת לב גוברת. SiC-CMC, המשמש בדרך כלל בתנאי חמצון במשך זמן רב, זקוק גם הוא לטיפול בעמידות לחמצון, כלומר, שכבה של סיליקון קרביד צפוף בעובי של כ-100 מיקרון מופקדת על פני המוצר בתהליך CVD כדי לשפר את עמידותו לחמצון בטמפרטורה גבוהה.
זמן פרסום: 14 בפברואר 2023