Cos'è SIC Ceramic?

SIC Ceramicè un materiale ceramico prodotto dalla reazione di elementi di silicio (SI) e carbonio (C), con durezza estremamente elevata, resistenza al calore e stabilità chimica. Non ha solo ampie applicazioni nell'industria, ma detiene anche una posizione importante nel campo ad alta tecnologia.

Le proprietà e le caratteristiche della ceramica sic

1. Alta durezza

La durezza della ceramica SIC è estremamente alta, seconda solo a quella di Diamond. La sua durezza MOHS raggiunge 9, rendendolo in grado di indossare e tagliare facilmente altri materiali più morbidi. Per questo motivo, la ceramica SIC viene spesso utilizzata per produrre utensili da taglio, componenti resistenti all'usura e altre applicazioni che richiedono resistenza all'usura.

2. alta resistenza al calore

Il carburo di silicio ha un'eccellente stabilità ad alta temperatura e può mantenere la stabilità delle sue proprietà fisiche e chimiche in ambienti ad alta temperatura superiori a 1600 ℃. Ciò rende la ceramica SIC che presenta vantaggi insostituibili nelle applicazioni ad alte temperature, come componenti del motore e materiali della caldaia.

3. Eccellente stabilità chimica

La ceramica SIC ha una forte resistenza alla maggior parte delle soluzioni acide e alcaline e gas corrosivi. Ciò gli ha permesso di essere ampiamente applicato in ambienti altamente corrosivi in ​​settori come l'ingegneria chimica e la metallurgia.

4. Bassa densità

Sebbene le ceramiche SIC abbiano un'elevata durezza e una forte resistenza al calore, la loro densità è relativamente bassa e hanno buone caratteristiche leggere. Ciò è particolarmente importante per le industrie aerospaziali e automobilistiche che richiedono materiali leggeri.

Il processo di sinterizzazione della ceramica SIC è di grande importanza. Attraverso una vasta ricerca ed esplorazione di numerosi ricercatori, sono state successivamente sviluppate varie tecniche di sinterizzazione, tra cui sinterizzazione senza pressioni, sinterizzazione a caldo, sinterizzazione di reazione, sinterizzazione di pressione isostatica calda e altro ancora.

Sintering senza pressioni

La sinterizzazione senza pressioni è considerata il metodo di sinterizzazione più promettente per SIC. Secondo diversi meccanismi di sinterizzazione, la sinterizzazione senza pressione può essere divisa in sinterizzazione in fase solida e sinterizzazione in fase liquida. Aggiungendo contemporaneamente una quantità adeguata di B e C (con un contenuto di ossigeno inferiore al 2%) alla polvere β-SIC ultrafina, il corpo sinterizzato SIC con una densità superiore al 98% sarà sinterizzato a 2020 ℃.

Sintering a caldo

Il SiC puro può essere solo densamente sinterizzato a temperature molto elevate senza additivi sinteriosi. Pertanto, molte persone implementano processi di sinterizzazione a pressione a caldo per SIC. L'alluminio e il ferro sono gli additivi più efficaci per promuovere la sinterizzazione di SIC. Inoltre, il processo di sinterizzazione della pressione a caldo può produrre solo parti SIC con forme semplici e la quantità di prodotti prodotti dal processo di sinterizzazione che prevede a caldo una tantum è molto piccola, il che non è favorevole alla produzione industriale.

Sintering reattivo

Il carburo di silicio sinteso di reazione, noto anche come carburo di silicio autosufficiente, si riferisce al processo in cui le billette di acciaio porose reagiscono con fasi di gas o liquidi per migliorare la qualità delle billette, ridurre la porosità e sinterizzare i prodotti finiti con certa forza e precisione dimensionale. La polvere α-SIC viene miscelata con grafite in una certa proporzione e riscaldata a circa 1650 ℃ per formare una billetta. Nel frattempo, penetra attraverso la SI in fase gassosa o penetra nella billetta, reagisce con la grafite per formare β-SIC e si combina con le particelle α-SIC esistenti. Quando SI è completamente infiltrato, è possibile ottenere un corpo sinterizzato reattivo con densità completa e non è possibile ottenere un restringimento dimensionale. Rispetto ad altri processi di sinterizzazione, il cambiamento dimensionale della sinterizzazione di reazione durante il processo di densificazione è relativamente piccolo e si possono produrre prodotti con dimensioni precise. Tuttavia, la presenza di una grande quantità di SIC nel corpo sinterizzato deteriora le prestazioni ad alta temperatura della ceramica SIC sintestata di reazione.

Sintering pressante isostatico

Al fine di superare le carenze del tradizionale processo di sinterizzazione, viene adottata la tecnologia di sinterizzazione pressante isostatica calda. In condizioni di 1900 ℃, sono state ottenute ceramiche di fase cristallina fine con una densità superiore a 98 e la resistenza alla flessione a temperatura ambiente potrebbe raggiungere i 600 MPa. Sebbene la sinterizzazione di pressione isostatica calda possa produrre prodotti di fase a forma complessa e densa con buone proprietà meccaniche, la sinterizzazione dell'anca deve sigillare il bianco, rendendo difficile ottenere la produzione industriale.