Trong thế kỷ 21, với sự phát triển của khoa học và công nghệ, thông tin, năng lượng, vật liệu và kỹ thuật sinh học đã trở thành bốn trụ cột của sự phát triển năng suất xã hội hiện nay. Nhờ các đặc tính như tính chất hóa học ổn định, độ dẫn nhiệt cao, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, mật độ thấp, khả năng chống mài mòn tốt, độ cứng cao, độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn hóa học, cacbua silic đã phát triển nhanh chóng trong lĩnh vực vật liệu, được sử dụng rộng rãi trong vòng bi gốm, van, vật liệu bán dẫn, con quay hồi chuyển, dụng cụ đo lường, hàng không vũ trụ và nhiều lĩnh vực khác.
Gốm silicon carbide đã được phát triển từ những năm 1960. Trước đây, silicon carbide chủ yếu được sử dụng trong vật liệu mài cơ khí và vật liệu chịu lửa. Các quốc gia trên thế giới rất coi trọng việc công nghiệp hóa gốm sứ tiên tiến, và hiện nay không chỉ dừng lại ở việc sản xuất gốm silicon carbide truyền thống, mà việc sản xuất gốm sứ công nghệ cao đang phát triển nhanh hơn, đặc biệt là ở các nước phát triển. Trong những năm gần đây, gốm sứ đa pha dựa trên gốm SIC đã xuất hiện liên tiếp, cải thiện độ dẻo dai và độ bền của vật liệu đơn thành phần. Silicon carbide có bốn lĩnh vực ứng dụng chính, đó là gốm sứ chức năng, vật liệu chịu lửa tiên tiến, vật liệu mài mòn và nguyên liệu luyện kim.
Gốm cacbua silic có khả năng chống mài mòn tuyệt vời.
Gốm cacbua silic, sản phẩm này đã được nghiên cứu và xác định. Khả năng chống mài mòn của gốm cacbua silic tương đương với 266 lần thép mangan, tương đương với 1741 lần gang crom cao. Khả năng chống mài mòn rất tốt. Nó còn có thể giúp chúng ta tiết kiệm được rất nhiều chi phí. Gốm cacbua silic có thể được sử dụng liên tục trong hơn mười năm.
Gốm cacbua silic có độ bền cao, độ cứng cao và trọng lượng nhẹ.
Là một loại vật liệu mới, gốm silicon carbide mang lại độ bền rất cao, độ cứng cao, trọng lượng cũng rất nhẹ, giúp việc sử dụng, lắp đặt và thay thế các bộ phận của gốm silicon carbide trở nên thuận tiện hơn.
Thành trong của gốm silicon carbide nhẵn mịn và không cản trở việc nghiền bột.
Gốm sứ cacbua silic, sản phẩm này được nung ở nhiệt độ cao, do đó cấu trúc của gốm sứ cacbua silic tương đối đặc, bề mặt nhẵn mịn, vẻ đẹp khi sử dụng sẽ tốt hơn, vì vậy sử dụng trong gia đình sẽ càng đẹp hơn.
Giá thành của gốm silicon carbide thấp.
Chi phí sản xuất gốm silicon carbide tương đối thấp, vì vậy chúng ta không cần phải mua loại gốm silicon carbide có giá quá cao, nhờ đó gia đình chúng ta cũng có thể tiết kiệm được rất nhiều tiền.
Ứng dụng của gốm cacbua silic:
Quả cầu gốm cacbua silic
Bi gốm cacbua silic có đặc tính cơ học tuyệt vời, khả năng chống oxy hóa xuất sắc, khả năng chống mài mòn cao và hệ số ma sát thấp. Bi gốm cacbua silic có độ bền ở nhiệt độ cao, trong khi vật liệu gốm thông thường ở nhiệt độ 1200 ~ 1400 độ C sẽ giảm đáng kể, còn cacbua silic ở 1400 độ C vẫn duy trì được độ bền uốn ở mức cao hơn, đạt 500 ~ 600 MPa, do đó nhiệt độ làm việc của nó có thể đạt tới 1600 ~ 1700 độ C.
Vật liệu composite cacbua silic
Vật liệu composite nền cacbua silic (SiC-CMC) được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hàng không vũ trụ nhờ cấu trúc chịu nhiệt độ cao với độ dẻo dai, độ bền cao và khả năng chống oxy hóa tuyệt vời. Quá trình chế tạo SiC-CMC bao gồm tạo hình sợi, xử lý nhiệt độ cao, phủ pha trung gian, làm đặc nền và xử lý sau đó. Sợi carbon cường độ cao có độ bền và độ dẻo dai tốt, và các cấu kiện đúc sẵn làm từ nó có tính chất cơ học tốt.
Lớp phủ pha trung gian (tức là công nghệ giao diện) là công nghệ then chốt trong quá trình chế tạo, các phương pháp chế tạo lớp phủ pha trung gian bao gồm thẩm thấu hơi hóa học (CVI), lắng đọng hơi hóa học (CVD), phương pháp sol-sol (Sol-gcl), phương pháp ngâm tẩm polymer (PLP), trong đó phương pháp CVI và phương pháp PIP là phù hợp nhất để chế tạo vật liệu composite nền silicon carbide.
Các vật liệu phủ giao diện bao gồm cacbon nhiệt phân, boron nitrua và boron cacbua, trong đó boron cacbua được chú trọng ngày càng nhiều như một loại vật liệu phủ giao diện chống oxy hóa. SiC-CMC, thường được sử dụng trong điều kiện oxy hóa trong thời gian dài, cũng cần được xử lý chống oxy hóa, tức là một lớp silicon cacbua đặc có độ dày khoảng 100μm được lắng đọng trên bề mặt sản phẩm bằng quy trình CVD để cải thiện khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao.
Thời gian đăng bài: 14 tháng 2 năm 2023