No século XXI, com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a informação, a energia, os materiais e a engenharia biológica tornaram-se os quatro pilares do desenvolvimento da produtividade social atual. O carboneto de silício, devido às suas propriedades químicas estáveis, alta condutividade térmica, baixo coeficiente de expansão térmica, baixa densidade, boa resistência ao desgaste, alta dureza, alta resistência mecânica e resistência à corrosão química, entre outras características, tem apresentado rápido desenvolvimento na área de materiais, sendo amplamente utilizado em rolamentos de esferas de cerâmica, válvulas, materiais semicondutores, giroscópios, instrumentos de medição, aeroespacial e outros campos.
A cerâmica de carbeto de silício vem sendo desenvolvida desde a década de 1960. Anteriormente, o carbeto de silício era utilizado principalmente em materiais para moagem mecânica e refratários. Países de todo o mundo atribuem grande importância à industrialização de cerâmicas avançadas, e atualmente não se contentam mais com a preparação de cerâmicas de carbeto de silício tradicionais; empresas produtoras de cerâmicas de alta tecnologia desenvolvem-se rapidamente, especialmente em países desenvolvidos. Nos últimos anos, cerâmicas multifásicas à base de carbeto de silício têm surgido sucessivamente, aprimorando a tenacidade e a resistência dos materiais monoméricos. As quatro principais áreas de aplicação do carbeto de silício são: cerâmicas funcionais, materiais refratários avançados, abrasivos e matérias-primas metalúrgicas.
As cerâmicas de carbeto de silício possuem excelente resistência ao desgaste.
A cerâmica de carbeto de silício, um produto estudado e com eficácia comprovada, apresenta resistência ao desgaste 266 vezes superior à do aço manganês e 1741 vezes superior à do ferro fundido com alto teor de cromo. Essa excelente resistência ao desgaste permite uma significativa economia. A cerâmica de carbeto de silício pode ser utilizada continuamente por mais de dez anos.
A cerâmica de carbeto de silício possui alta resistência, alta dureza e baixo peso.
Como um novo tipo de material, o uso de cerâmica de carbeto de silício neste produto apresenta alta resistência, alta dureza e peso muito leve, tornando seu uso, instalação e substituição mais convenientes.
A parede interna da cerâmica de carbeto de silício é lisa e não retém pó.
A cerâmica de carbeto de silício, neste produto, é sinterizada em alta temperatura, resultando em uma estrutura relativamente densa e superfície lisa, o que a torna mais atraente e agradável ao uso. Assim, seu uso em ambientes domésticos contribui para a beleza do ambiente.
O custo da cerâmica de carbeto de silício é baixo.
O custo de fabricação da cerâmica de carbeto de silício em si é relativamente baixo, portanto não precisamos comprá-la a um preço muito alto, o que representa uma grande economia para nossa família.
Aplicação da cerâmica de carbeto de silício:
esfera de cerâmica de carbeto de silício
A esfera de cerâmica de carbeto de silício possui excelentes propriedades mecânicas, como ótima resistência à oxidação, alta resistência à abrasão e baixo coeficiente de atrito. A resistência da esfera de cerâmica de carbeto de silício a altas temperaturas é notável, enquanto a resistência de materiais cerâmicos comuns diminui significativamente a 1200-1400 graus Celsius. Por outro lado, a resistência à flexão do carbeto de silício a 1400 graus Celsius mantém-se em um nível elevado, entre 500 e 600 MPa, permitindo que sua temperatura de trabalho atinja 1600-1700 graus Celsius.
Material compósito de carbeto de silício
Os compósitos de matriz de carbeto de silício (SiC-CMC) têm sido amplamente utilizados na área aeroespacial devido às suas estruturas térmicas de alta temperatura, caracterizadas por alta tenacidade, alta resistência e excelente resistência à oxidação. O processo de preparação do SiC-CMC inclui pré-formação da fibra, tratamento térmico em alta temperatura, revestimento da mesofase, densificação da matriz e pós-tratamento. A fibra de carbono de alta resistência apresenta alta resistência e boa tenacidade, e o corpo pré-fabricado produzido com ela possui boas propriedades mecânicas.
O revestimento de mesofase (ou seja, a tecnologia de interface) é a tecnologia chave no processo de preparação. Os métodos de preparação do revestimento de mesofase incluem osmose química de vapor (CVI), deposição química de vapor (CVD), método sol-sol (Sol-Gcl) e método de impregnação de polímero (PLP). Os métodos mais adequados para a preparação de compósitos de matriz de carbeto de silício são o método CVI e o método PIP.
Os materiais de revestimento interfacial incluem carbono pirolítico, nitreto de boro e carbeto de boro, sendo que o carbeto de boro, como um tipo de revestimento interfacial resistente à oxidação, tem recebido cada vez mais atenção. O SiC-CMC, que geralmente é usado em condições de oxidação por longos períodos, também precisa passar por um tratamento de resistência à oxidação, ou seja, uma camada densa de carbeto de silício com cerca de 100 μm de espessura é depositada na superfície do produto por meio de um processo de CVD para melhorar sua resistência à oxidação em altas temperaturas.
Data da publicação: 14 de fevereiro de 2023