Cerâmica de carboneto de silício ligado por reação (RBSIC)

Cerâmica de carboneto de silício ligado por reação (RBSIC)

O carboneto de silício ligado por reação (RBSC), também conhecido como carboneto de silício ligado por reação ou carboneto de silício sinterizado por reação, é um tipo específico e altamente importante de cerâmica SiC com propriedades únicas e um processo de fabricação distinto. Aqui está uma análise detalhada.
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Descrição
Parâmetros técnicos

Zibo Chenyi Advanced Materials Co., Ltd. é um dos principais fabricantes e fornecedores de cerâmica de carboneto de silício ligado por reação (rbsic) na China, também oferece suporte a serviços personalizados. Se você for comprar cerâmica de carboneto de silício ligado por reação aprovada pela CE (rbsic) fabricada na China, bem-vindo para obter uma cotação de nossa fábrica. Produtos de qualidade e preço baixo estão disponíveis.

 

Cerâmica de carboneto de silício ligado por reação de alta qualidade (RBSIC) 
Silicon Carbide Lined Cyclone

O carboneto de silício ligado por reação (RBSC) é uma forma de carboneto de silício produzido por meio de uma reação química durante seu processo de fabricação. Ao contrário dos métodos tradicionais de sinterização, onde o pó de carboneto de silício puro é aquecido em altas temperaturas, o processo de ligação-de reação usa uma mistura de pó de carboneto de silício e carbono, que reage com o silício fundido durante o processo para formar carboneto de silício. Isso resulta em um material mais denso e resistente em comparação com a cerâmica padrão de carboneto de silício.

 

Processo de fabricação de cerâmica de carboneto de silício ligado por reação (RBSIC)

 

Misturando as matérias-primas: O processo começa com a mistura do pó de carboneto de silício com uma fonte de carbono, normalmente na forma de grafite.

Moldar: A mistura é moldada na forma desejada, geralmente por prensagem ou extrusão.

Ligação de reação: O material moldado é então aquecido em um forno a uma temperatura alta o suficiente para derreter o silício, mas baixa o suficiente para evitar a sinterização do carboneto de silício. Durante esse processo, o silício reage com o carbono e o carbono livre presente na mistura para formar carboneto de silício (SiC), ligando o material.

Acabamento: Após a ligação da reação, o material pode ser acabado ou usinado até suas dimensões finais.

 

 

Principais propriedades da cerâmica de carboneto de silício ligado por reação (RBSIC)

 

 

Alta Dureza: O carboneto de silício é um dos materiais mais duros conhecidos, tornando o RBSC altamente resistente ao desgaste, abrasão e corrosão.

 

Alta condutividade térmica: o RBSC tem excelente condutividade térmica, o que o torna útil em aplicações-de alta temperatura.

 

Resistência ao desgaste: Sua alta dureza e resistência à abrasão o tornam ideal para aplicações onde as superfícies entram em contato com materiais abrasivos.

 

Resistência Química: O RBSC é resistente à maioria dos produtos químicos, incluindo ácidos e álcalis, o que o torna adequado para uso em ambientes agressivos.

 

Alta-estabilidade de temperatura: O carboneto de silício retém suas propriedades em temperaturas elevadas, normalmente até 1400 graus, e pode ser usado em aplicações que exigem alta resistência ao calor.

 

 

Como éCerâmica de carboneto de silício ligado por reação (RBSIC)Aplicado
Silicon Carbide Lined Cyclone
Silicon Carbide Lined Cyclone
Reaction Sintered Silicon Carbide
Reaction Sintered Silicon Carbide

Como a cerâmica de carboneto de silício ligado por reação (RBSIC) é aplicada em campos-de alta temperatura

Componentes{0}}resistentes ao desgaste:

Bombas e Válvulas: O RBSC é frequentemente usado na fabricação de peças de bombas e componentes de válvulas, especialmente nas indústrias química, de petróleo e de gás, onde a corrosão e a abrasão são as principais preocupações.

Selos Mecânicos: Utilizado na vedação de componentes devido à sua dureza e resistência ao desgaste.

Rolamentos: usado em ambientes onde há desgaste extremo, como em aplicações mecânicas ou aeroespaciais de alto-desempenho.

Aeroespacial e Automotivo:

Discos de freio: O carboneto de silício é comumente usado em discos de freio de alto-desempenho para carros esportivos e aplicações aeroespaciais devido à sua combinação de alta resistência, baixo peso e alta condutividade térmica.

Turbocompressores e Sistemas de Escape: usado para resistência-a altas temperaturas em turbocompressores e sistemas de escapamento.

Gestão Térmica:

Trocadores de calor: Devido à sua alta condutividade térmica, o RBSC é utilizado em componentes de trocadores de calor em sistemas industriais e de geração de energia.

Móveis para forno: Utilizado em fornos e fornalhas, especialmente onde são necessárias altas temperaturas e resistência ao desgaste.

Aplicações Nucleares:

Revestimento de Combustível Nuclear: Em certos reatores nucleares, o RBSC é usado como material de revestimento para combustível nuclear, devido à sua capacidade de resistir à radiação e ao calor extremo.

Processamento Químico:

Vasos de reação: O RBSC é utilizado em embarcações e outros equipamentos envolvidos no manuseio de produtos químicos agressivos, principalmente no processamento de substâncias corrosivas.

Defesa e Armadura:

Armadura Balística: O RBSC é utilizado em materiais de blindagem para veículos militares e equipamentos de proteção individual devido à sua dureza e resistência ao impacto.

 

Como a cerâmica de carboneto de silício ligado por reação (RBSIC) é aplicada em campos de resistência ao desgaste
A alta dureza e o baixo coeficiente de atrito do SiC conferem-lhe excelente resistência ao desgaste, tornando-o particularmente adequado para diversas condições de deslizamento e desgaste por fricção. O SiC pode ser moldado em vários formatos com alta precisão dimensional e suavidade de superfície, servindo como vedações mecânicas em muitos ambientes exigentes, apresentando boa estanqueidade ao ar e longa vida útil. Além disso, o uso de carbono como auxiliar de sinterização em SiC sinterizado sem pressão de estado sólido-aumenta a lubricidade do material, prolongando sua vida útil.

 

Na indústria de mineração e metalurgia, a cerâmica SiC pode ser usada em britadores de minério, equipamentos transportadores, dispositivos de peneiramento, reduzindo o desgaste e a frequência de manutenção, ao mesmo tempo que aumenta a eficiência da produção. Na fabricação, a cerâmica SiC como material de ferramenta de corte em máquinas-ferramentas e ferramentas de corte pode melhorar significativamente a precisão da usinagem e a vida útil da ferramenta, reduzindo os custos de produção. Em equipamentos da indústria química, a cerâmica SiC é adequada para bombas, válvulas e tubulações, resistindo à corrosão e ao desgaste, garantindo-operação estável do equipamento a longo prazo. No setor de energia, como energia eólica e hidrelétrica, a resistência ao desgaste das cerâmicas de SiC as torna adequadas para componentes de engrenagens em turbinas eólicas e peças de turbinas em usinas hidrelétricas, capazes de suportar atrito e impacto de alta{4}}intensidade, prolongando a vida útil. Na extração de petróleo e gás, a cerâmica SiC pode ser usada em brocas e corpos de bombas, aumentando a resistência ao desgaste e garantindo confiabilidade em ambientes de alto-desgaste.

 

68 (1)~1
Silicon Carbide Ceramic
68 (2)
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Comparação entre cerâmica com 95% de alumina e cerâmica de carboneto de silício ligada por reação

 

 

 

95% cerâmica de alumina

cerâmica de carboneto de silício ligada por reação

Interpretação da influência na resistência ao desgaste

Dureza Vickers (Hv)

aproximadamente 1500-1650 kg/mm²

aproximadamente 2500-2800 kg/mm²

A dureza serve como a principal defesa contra o desgaste. Com uma dureza aproximadamente 50% superior aos materiais convencionais, o RBSiC demonstra resistência superior à penetração abrasiva e à ação de aração. O RBSiC surge como o vencedor claro.

tenacidade à fratura (K1c)

aproximadamente 3,5-4,0 MPa·m¹/²

aproximadamente 4,0-4,5 MPa·m¹/²

A tenacidade determina a resistência de um material à propagação de trincas e à delaminação de partículas (desgaste por fadiga). O RBSiC demonstra desempenho ligeiramente superior, devido ao efeito de endurecimento da fase metálica de silício. Em última análise, o RBSiC prevalece.

módulo de elasticidade

Aproximadamente 300–350 GPa

Aproximadamente 380–420 GPa

Quanto maior o módulo, menor será a deformação do material sob tensão, menor será a área de contato e mais fraco será o efeito de aração. RBSiC é superior.

densidade

Aproximadamente 3,6–3,7 g/cm³

Aproximadamente 3,05–3,10 g/cm³

O componente RBSiC é mais leve para o mesmo volume.

homogeneidade da microestrutura

Existem grãos de alumina e fase vítrea, há diferença de dureza e módulo de elasticidade, fácil de causar desgaste irregular.

O esqueleto de SiC com fase de silício garante SiC altamente uniforme como fase principal, resultando em um comportamento de desgaste mais consistente e previsível.

A uniformidade do RBSiC garante um desempenho de resistência ao desgaste mais estável.

 

 

 
Perguntas frequentes

 

P: Como você faz cerâmica de carboneto de silício?

R: Primeiro, combine carboneto de silício grosso, silício e plastificantes e depois aqueça-os. Em segundo lugar, forme a combinação em um formato desejável.

P: Para que é usado o carboneto de silício em cerâmica?

R: Sim, - as propriedades do carboneto de silício o tornam uma cerâmica não óxido ideal para aplicações em altas-temperaturas. Por ser a cerâmica mais-resistente à corrosão, ela é usada em vedações mecânicas e peças de bombas, bem como em forjamento e outras aplicações termicamente condutoras.

P: Quais são as aplicações da cerâmica SiC?

R: Usado em semicondutores, pára-raios, componentes de circuitos, aplicações de alta-temperatura, detectores UV, materiais estruturais, astronomia, freios a disco, embreagens, filtros de partículas diesel, pirômetros de filamento, membranas cerâmicas, ferramentas de corte, elementos de aquecimento, combustível nuclear, joias, aço, equipamentos de proteção, catalisadores.

P: O carboneto de silício é um material cerâmico importante?

R: O carboneto de silício (SiC) é a cerâmica sem óxido mais amplamente utilizada. Sua principal aplicação é como abrasivo devido à sua alta dureza, que é superada apenas pelo diamante, nitreto cúbico de boro e carboneto de boro [87,88].

P: Qual é a densidade da cerâmica de carboneto de silício?

R: A densidade, a dureza Vickers e a resistência à flexão de três pontos das amostras de SiC sinterizadas são 3,11 g/cm3, 19,35 ± 0,28 GPa e 225 ± 27 MPa, respectivamente.

P: Qual é a condutividade térmica da cerâmica de carboneto de silício?

R: A condutividade térmica de um único cristal de SiC puro é tão alta quanto 490 W/m-K à temperatura ambiente [44]. É superior ao de um único cristal de Si (140 W/m-K), mas inferior ao de um único cristal de diamante (2250 W/m-K) [44].

P: Quais são as vantagens da cerâmica de carboneto de silício?

R: Capacidade de temperatura mais alta: a cerâmica de carboneto de silício pode operar em temperaturas muito mais altas que o silício, geralmente até 400 graus C e potencialmente até 800 graus C, permitindo dispositivos eletrônicos mais eficientes que podem lidar com condições extremas sem degradação significativa do desempenho.

P: Quais são as matérias-primas para a cerâmica de carboneto de silício?

R: O processo Acheson, usado para a produção de carboneto de silício, utiliza coque de petróleo e quartzo como principais matérias-primas para produzir SiC em grandes quantidades. O SiC é formado pelo processo de redução carbotérmica no forno de resistência ao calor (forno Acheson).

P: A cerâmica de carboneto de silício se degrada?

R: Em altas temperaturas, o carboneto de silício sofre oxidação passiva e ativa, o que contribui para sua degradação. A oxidação passiva é responsável tanto pela formação de uma camada de sílica no topo da superfície quanto pela oxidação ativa para liberação de óxidos voláteis.

P: Quão durável é a cerâmica de carboneto de silício?

R: O carboneto de silício (SiC) é o terceiro material mais duro depois do diamante e do nitreto de boro, o que confere ao SiC excelentes propriedades, como estabilidade em altas-temperaturas, resistência a ataques químicos e compatibilidade biológica.
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