01碳化硅陶瓷材料的简述
碳化硅陶瓷材料是一种具有强共价键的技术陶瓷,主要成分是SiC,具有优良的机械性能,优异的抗氧化性,极高的耐磨性和较低的摩擦系数。碳化硅陶瓷的最大优点是它可以在摄氏度的高温下保持高强度和硬度。此外,无压碳化硅陶瓷的导热系数也非常高,在技术陶瓷中仅次于氧化铍和氮化铝陶瓷。因此,碳化硅陶瓷适用于各种恶劣环境。
无压碳化硅陶瓷零件的应用02碳化硅陶瓷的成型方式及类别
目前,碳化硅陶瓷的烧结方法主要包括热压烧结,无压烧结,反应键合,重结晶烧结,微波烧结和火花等离子烧结等。不同的烧结方法会导致碳化硅材料性能存在不同差异。因此,下面简要介绍两种最常见的烧结成型方法。
03无压烧结碳化硅(SSiC)
直接烧结碳化硅由纯碳化硅粉末和无氧化物烧结助剂在2,°C左右的高温下,使用一系列成型方法(包括干压和挤出)制成。
04反应烧结碳化硅(SiSiC)
反应烧结制碳化硅的工艺是在碳化硅粉体中预混合适量的含碳材料,利用碳与碳化硅粉中残余硅的高温反应合成新型碳化硅,形成结构致密的碳化硅陶瓷。反应烧结工艺具有烧结温度低、烧结时间短、净成形近等优点。是制备大尺寸、形状复杂的碳化硅陶瓷的最有效方法。
05碳化硅陶瓷的性能参数
碳化硅陶瓷的密度:
常见的碳化硅陶瓷有两种,分为无压烧结碳化硅和反应键合碳化硅。无压碳化硅陶瓷的密度一般在3.15g/cm左右,而反应碳化硅的密度稍低一些,在3.02g/cm左右。
碳化硅陶瓷的热导率:
无压碳化硅陶瓷的热导率高达~W/m·k,是仅次于氮化铝陶瓷和氧化铍陶瓷的先进陶瓷材料。并且,碳化硅陶瓷可以在℃的高温下也保持较高(45W/m·k)的热导率,使得其可以在各种极端环境中使用。
碳化硅陶瓷的硬度:
无压碳化硅和反应碳化硅都具备高达22GPa的硬度。此外,碳化硅还具备极高的抗压强度和弹性模量,以及较高的热导率和抗热冲击性。这些性能使得碳化硅陶瓷结构强度极高,并且非常耐磨,可以作为耐磨环及密封圈应用在各中机械器材中。
*这些值是典型的材料特性,可能会根据产品配置和制造工艺而有所不同。欲了解更多详情,请随时与我们联系。
06碳化硅陶瓷的应用
碳化硅材料不仅密度低,而且硬度极高,是最硬的陶瓷材料之一。其材料性能在°C的温度下可以保持不变。较高的杨氏模量(GPa)确保了高压下的尺寸稳定性。它还具有毒理学安全性,也可用于食品工业。此外,SiC材料具有优异的导热性,低热膨胀性,并且非常耐酸碱。所以碳化硅陶瓷在航天航空、能源开采、电子工业和机械构造等方面得到广泛的应用。
旋转滚珠和滚子轴承
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涡轮叶片、叶片、铲斗
焊接和钎焊夹具
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密封件、轴承、泵叶
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