Gạch Silicon Carbide được ứng dụng như thế nào và tương lai của nó về khả năng chống mài mòn và nhiệt độ cao là gì?

Gốm sứ cacbua silic (SiC), được biết đến với độ bền, độ cứng, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và ổn định nhiệt độ cao, đã chứng tỏ tiềm năng và giá trị to lớn trong nhiều lĩnh vực công nghiệp kể từ khi được giới thiệu. Đặc biệt trong ngành gốm sứ và tráng men, việc ứng dụng cacbua silic đã nâng cao đáng kể hiệu suất và chất lượng sản phẩm, từ đó thúc đẩy tiến bộ công nghệ trong toàn bộ ngành.

Các đặc điểm chính củaGốm sứ cacbua silic?

Gốm sứ cacbua silicđã trở thành một lựa chọn quan trọng trong các vật liệu công nghệ cao hiện đại do các đặc tính vật lý và hóa học vượt trội của chúng. Các đặc điểm chính bao gồm:

Độ cứng cao và khả năng chống mài mòn: Với mức độ cứng gần bằng kim cương, SiC thể hiện khả năng chống mài mòn tuyệt vời trong các tình huống mài mòn cơ học.

Độ ổn định ở nhiệt độ cao: Cacbua silic có thể duy trì sự ổn định trong môi trường lên tới 1600°C, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng nhiệt độ cao.

Tính ổn định hóa học: SiC cho thấy khả năng chống chịu đáng kể với các môi trường hóa học khác nhau, đảm bảo độ tin cậy trong môi trường khắc nghiệt.

Độ dẫn nhiệt tuyệt vời: Đặc tính này làm chogốm SiCáp dụng rộng rãi trong lĩnh vực tản nhiệt và quản lý nhiệt.

Là một vật liệu gốm kết cấu quan trọng, cacbua silic, nhờ độ bền cơ học ở nhiệt độ cao vượt trội, độ cứng cao, mô đun đàn hồi cao, khả năng chống mài mòn tuyệt vời, độ dẫn nhiệt cao và khả năng chống ăn mòn, tìm thấy các ứng dụng ngoài các lĩnh vực công nghiệp truyền thống như lò nung nhiệt độ cao. các bộ phận, vòi đốt, bộ trao đổi nhiệt và vòng đệm. Nó cũng đóng vai trò như áo giáp chống đạn, tấm phản xạ không gian, thiết bị chuẩn bị tấm bán dẫn và vật liệu bọc nhiên liệu hạt nhân. Các đặc tính ưu việt của cacbua silic bắt nguồn từ cấu trúc tinh thể của nó và tính chất cộng hóa trị cao của liên kết Si-C (~ 88%). Tuy nhiên, liên kết cộng hóa trị mạnh và hệ số khuếch tán thấp khiến nó khó nung kết, ngay cả ở nhiệt độ cao. Do đó, nghiên cứu sâu rộng về cơ chế thiêu kết, chất phụ gia, phương pháp và quá trình cô đặc của silic cacbua đã dẫn đến sự phát triển của các kỹ thuật thiêu kết khác nhau, như thiêu kết phản ứng, thiêu kết không áp suất, thiêu kết kết tinh lại, ép nóng, ép đẳng nhiệt nóng và các phương pháp mới hơn trong hai thập kỷ qua bao gồm thiêu kết tia lửa plasma, thiêu kết flash và thiêu kết áp suất dao động.

thế nàoGốm silic cacbuaÁp dụng trong các lĩnh vực nhiệt độ cao?

Gốm sứ cacbua silic có thể được sử dụng làm vật liệu lò nung nhiệt độ cao, chẳng hạn như dầm SiC và ống làm mát. Do độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống sốc nhiệt đặc biệt, chúng là vật liệu quan trọng cho các bộ phận trong tên lửa, máy bay, động cơ ô tô và tua bin khí, chủ yếu đóng vai trò là bộ phận máy nhiệt tĩnh. Trong các ngành công nghiệp như gốm sứ hàng ngày cao cấp, thiết bị vệ sinh, gốm sứ điện cao thế và thủy tinh,gốm SiCthường được chọn làm vật liệu nung nhiệt độ cao cho lò lăn, lò tuynel và lò đưa đón. 

Ngoài ra, độ bền nhiệt độ cao vượt trội, khả năng chống rão ở nhiệt độ cao và khả năng chống sốc nhiệt của gốm SiC khiến chúng trở thành vật liệu chính cho các bộ phận máy nhiệt trong tên lửa, máy bay, động cơ ô tô và tua bin khí. Ví dụ, tuabin khí gốm ô tô AGT100 do General Motors phát triển sử dụng gốm SiC cho các bộ phận nhiệt độ cao như vòng buồng đốt, xi lanh buồng đốt, cánh dẫn hướng và rôto tuabin. Mặc dùgốm SiCcó độ bền kém, hạn chế sử dụng cho các bộ phận máy nhiệt tĩnh trong động cơ hoặc tua bin khí, chúng cung cấp các ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhiệt nhiệt độ cao như bộ phận làm nóng, lớp lót lò và cửa lò, nâng cao hiệu suất nhiệt độ cao và độ ổn định lâu dài của thiết bị .

Trong lĩnh vực năng lượng mới, gốm SiC, với tư cách là vật liệu nhiệt độ cao, được kỳ vọng sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Trong các bộ phận động cơ nhiệt độ cao,gốm SiCcó thể thay thế vật liệu kim loại truyền thống, nâng cao hiệu suất động cơ, giảm lượng khí thải và đạt được thiết kế nhẹ. Trong ngành hàng không vũ trụ, các bộ phận động cơ gốm SiC mang lại tiềm năng cải thiện nhiệt độ vận hành động cơ, giảm trọng lượng, kéo dài tuổi thọ và cải tiến công nghệ động cơ. Trong các bộ phận của tàu vũ trụ, độ ổn định ở nhiệt độ cao và khả năng chống bức xạ của gốm SiC sẽ nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của các thiết bị thám hiểm không gian.

Trong ngành công nghiệp ô tô, gốm SiC có thể thay thế vật liệu kim loại truyền thống trong các bộ phận động cơ nhiệt độ cao, nâng cao hiệu suất động cơ, giảm khí thải và đạt được thiết kế nhẹ. Đối với hệ thống phanh ô tô có hiệu suất cao, việc ứng dụnggốm SiCĐĩa phanh hứa hẹn hiệu quả phanh tốt hơn, hiệu quả phanh ổn định hơn và tuổi thọ dài hơn.

thế nàoGốm silic cacbuaÁp dụng trong lĩnh vực chống mài mòn?

Độ cứng cao và hệ số ma sát thấp của SiC mang lại cho nó khả năng chống mài mòn tuyệt vời, khiến nó đặc biệt thích hợp với các điều kiện mài mòn trượt và ma sát khác nhau. SiC có thể được chế tạo thành nhiều hình dạng khác nhau với độ chính xác cao và độ mịn bề mặt, đóng vai trò là phốt cơ khí trong nhiều môi trường đòi hỏi khắt khe, có độ kín khí tốt và tuổi thọ cao. Ngoài ra, việc sử dụng carbon làm chất hỗ trợ thiêu kết trong SiC thiêu kết không áp suất ở trạng thái rắn giúp tăng cường độ bôi trơn của vật liệu, kéo dài tuổi thọ của vật liệu.

Trong ngành khai thác mỏ và luyện kim,gốm SiCcó thể được sử dụng trong máy nghiền quặng, thiết bị băng tải, thiết bị sàng lọc, giảm tần suất hao mòn và bảo trì đồng thời nâng cao hiệu quả sản xuất. Trong sản xuất, gốm SiC làm vật liệu dụng cụ cắt trong máy công cụ và dụng cụ cắt có thể cải thiện đáng kể độ chính xác gia công và tuổi thọ dụng cụ, giảm chi phí sản xuất. Trong các thiết bị công nghiệp hóa chất, gốm SiC thích hợp cho máy bơm, van và đường ống, chống ăn mòn và mài mòn, đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định lâu dài. Trong lĩnh vực năng lượng như gió và thủy điện, khả năng chống mài mòn của gốm SiC khiến chúng phù hợp làm các bộ phận bánh răng trong tuabin gió và các bộ phận tuabin trong trạm thủy điện, có khả năng chịu ma sát và va đập cường độ cao, kéo dài tuổi thọ sử dụng. Trong khai thác dầu khí,gốm SiCcó thể được sử dụng trong các mũi khoan và thân máy bơm, tăng cường khả năng chống mài mòn và đảm bảo độ tin cậy trong môi trường có độ mài mòn cao.

Với nhu cầu ngày càng tăng về gốm SiC và đổi mới công nghệ, tương lai củagốm SiCs sẽ thấy hiệu quả sản xuất được cải thiện và giảm chi phí thông qua việc phát triển các công nghệ thiêu kết tiên tiến và in 3D, thúc đẩy ứng dụng rộng rãi của nó trong các lĩnh vực nhiệt độ cao. Ngoài ra, lĩnh vực vật liệu composite đa chức năng trong đó gốm SiC được kết hợp với các vật liệu khác để tạo ra nhiều vật liệu chức năng hơn sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng bằng cách đáp ứng các nhu cầu môi trường ở nhiệt độ cao khác nhau.

Về phát triển bền vững, trọng tâm sẽ là phát triển các sản phẩm thân thiện với môi trường và có thể tái chếgốm SiCvật liệu, phù hợp với các nguyên tắc phát triển bền vững. Việc kết hợp gốm SiC với các vật liệu khác để tạo ra vật liệu chống mài mòn đa chức năng sẽ đáp ứng nhu cầu đa dạng của ngành công nghiệp.

Tương lai của là gìGốm sứ cacbua silictrong các ứng dụng mài mòn và nhiệt độ cao?

Tiềm năng ứng dụng và triển vọng phát triển củagốm SiCtrong khả năng chống mài mòn và các trường nhiệt độ cao là rất lớn. Khi những tiến bộ công nghệ và sự phát triển trong khoa học vật liệu tiếp tục, gốm SiC sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau, nâng cao độ bền của thiết bị và hiệu quả sản xuất, từ đó góp phần phát triển kinh tế.

Chúng tôi ở Semicorex chuyên vềGốm sứ SiCvà các Vật liệu gốm sứ khác ứng dụng trong sản xuất chất bán dẫn, nếu bạn có bất kỳ thắc mắc hoặc cần thêm thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Điện thoại liên hệ: +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com