Керамика из карбид кремния (SiC)

Карбид кремния является отличным материалом для использования, когда физический износ является важным фактором потому что он обладает хорошей эрозионым и абразивным сопротивлением, что делает его полезным в различных приложениях таких как распылительные сопла, дробеструйные сопла и элементы циклонов.

Свойства карбида кремния

Технические свойства керамика карбида кремния очень похожи на свойства алмазов.  Это один из самых легких, твердых и прочных технических керамических материалов и обладает исключительными тепловой проводимостью, химической стойкостью и низким тепловым расширением.

• Имеет чрезвычайно высокую твердость
• Износостойкий
• Высокое сопротивление ржавчине
• Легкий ‒ с низкой плотностью
• Высокая теплопроводность
• Высокий модуль Юнга
• Низкий коэффициент теплового расширения
• Химически и термически стойкий
• Превосходная стойкость к тепловому удару
• Показатель преломления больше, чем у алмаза

Области использования керамики из  карбида кремния

• Дробеструйные сопла
• Горелки (сопло карбид кремния)
• Теплообменники (теплообменник карбид кремния)
• Тигли для обжиговых печей
• Механические уплотнения (уплотнение карбид кремния)
• Плунжеры (плунжер карбид кремния)
• Уплотнительные кольца (водяных кольцевых насосов)
• Подшипники скольжения (подшипник карбид кремния)
• Седла клапанов
• Изнашиваемые детали (ните направители)

Некоторые из примеров поставляемых частей

Обработка материалов из карбида кремния

Карбид кремния можно обрабатывать в исходном, полуготовом или полностью готово состояниях. В исходном или полуготовом состоянии его можно относительно легко обработать по сложным геометрическим формам. Однако процесс спекания, который необходим для полного уплотнения материала, вызывает усадку материала примерно на 20%. Эта усадка означает что невозможно соблюдать очень жесткие допуски при механической обработке продукта с предварительным спеканием. Для достижения очень жестких допусков, полностью спеченный материал необходимо обрабатывать/шлифовать алмазными инструментами. В этом процессе очень точный инструмент/диск с алмазным покрытием используется для шлифовки материала до получения желаемой формы. Из-за прочности и твердости материала это может быть трудоемким и дорогостоящим процессом.

Керамические материалы из оксидов, нитридов, карбида кремния являются очень износостойкими материалами, которые требует методов алмазной шлифовки для обработки после обжига. Хотя и не исключительно, карбиды используются в основном для областей использования, в которых физический износ является основным фактором.

Технические свойства карбида кремния

                                                                                                    Единица                   Значение                                                                                                                                       

Свойства материала    

                                          Плотность                                             г/см3                         3.2

                                          Цвет                                                         -                          черый                 

 Механические свойства

                                           Твердость                                       по  Моосу                         9,5

                                            Прочн. на изгиб                                  МПа                         470-520

                                            Прочн. на сжатие                                Мпа                            490

 Тепловые свойства

                                            Макс. раб.  температура                        ℃                            1380

                                            Тепл. расширение 0-800℃                10-6/гр.С                        4,6

                                            Теплопроводность                         Вт/м.К(25℃）                   115

 Электрические свойства

                                            Объем. уд. сопротивл. 20℃                Ом.см³                            -

                                             Диэл. прочность                               КВ/мм                              -

                                             Диэл. проницаем. (25 ℃ @ МГц)          –                                   -

                                             Коэфф. диэл. рассеяния                      －                                  -  

• Представленные значения являются средними и типичными для полученных образцов.
• Значения даны только в качестве указания для использования в качестве руководства при проектировании керамических компонентов и никоим образом не гарантируется. Фактические значения могут варьироваться в зависимости от формы и размера спроектированного компонента.