Keramika z karbidu křemíku

1-1 

Karbid křemíku je druh syntetického karbidu s molekulou SiC. Když jsou pod napětím, oxid křemičitý a uhlík se obvykle tvoří při vysokých teplotách nad 2000 °C. Karbid křemíku má teoretickou hustotu 3,18 g/cm3, tvrdost podle Mohse, která následuje po diamantu, a mikrotvrdost 3300 kg/mm3 mezi 9,2 a 9,8. Díky své vysoké tvrdosti a vysoké odolnosti proti opotřebení má vlastnosti vysoké teplotní odolnosti a používá se pro různé mechanické díly odolné proti opotřebení, korozi a vysokým teplotám. Jedná se o nový druh keramické technologie odolné proti opotřebení.

1, Chemické vlastnosti.

(1) Odolnost proti oxidaci: Když se materiál karbidu křemíku zahřeje na vzduchu na 1300 °C, začne se na povrchu jeho krystalu karbidu křemíku vytvářet ochranná vrstva oxidu křemičitého. Se zesílením ochranné vrstvy vnitřní karbid křemíku pokračuje v oxidaci, takže karbid křemíku má dobrou odolnost proti oxidaci. Když teplota dosáhne více než 1900 K (1627 ° C), ochranný film oxidu křemičitého se začne poškozovat a oxidace karbidu křemíku se zesílí, takže 1900 K je pracovní teplota karbidu křemíku v oxidační atmosféře.

(2) Odolnost vůči kyselinám a zásadám: díky úloze ochranného filmu oxidu křemičitého má karbid křemíku vlastnosti v roli ochranného filmu oxidu křemičitého.

2、Fyzikální a mechanické vlastnosti.

(1) Hustota: Hustota částic různých krystalů karbidu křemíku je velmi blízká, obecně se považuje za 3,20 g/mm3 a přirozená hustota náplně brusiva z karbidu křemíku je mezi 1,2-1,6 g/mm3, v závislosti na velikosti částic, složení velikosti částic a tvar velikosti částic.

(2) Tvrdost: Mohsova tvrdost karbidu křemíku je 9,2, mikrohustota Wesslera je 3000-3300 kg/mm2, tvrdost Knoppa je 2670-2815 kg/mm, brusivo je vyšší než korund, blízko diamantu, kubický nitrid boru a karbid boru.

(3) Tepelná vodivost: Výrobky z karbidu křemíku mají vysokou tepelnou vodivost, malý koeficient tepelné roztažnosti, vysokou odolnost proti tepelným šokům a jsou vysoce kvalitními žáruvzdornými materiály.

3、 Elektrické vlastnosti.

Položka Jednotka Data Data Data Data Data
RBsic (sisic) NBSiC SSiC RSiC OSiC
obsah SiC % 85 76 99 ≥99 ≥90
Volný obsah křemíku % 15 0 0 0 0
Maximální provozní teplota 1380 1450 1650 1620 1400
Hustota g/cm^3 3.02 2,75-2,85 3.08-3.16 2,65-2,75 2,75-2,85
Otevřená pórovitost % 0 13-15 0 15-18 7-8
Pevnost v ohybu 20℃ Mpa 250 160 380 100 /
Pevnost v ohybu 1200℃ Mpa 280 180 400 120 /
Modul pružnosti 20℃ Gpa 330 580 420 240 /
Modul pružnosti 1200℃ Gpa 300 / / 200 /
Tepelná vodivost 1200℃ W/mk 45 19.6 100-120 36.6 /
Koeficient tepelné roztažnosti K^-lx10^-8 4.5 4.7 4.1 4.69 /
HV kg/m^m2 2115 / 2800 / /