Gốm silicon cacbua là gì?

Gốm silicon cacbua, thường được gọi làGốm sic, là một vật liệu đa năng với các thuộc tính độc đáo và một loạt các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Thành phần vật chất của gốm sic

Gốm silicon cacbua chủ yếu bao gồm bột sic, có hai cấu trúc tinh thể chính: khối (-SiC) và hình lục giác (α-SiC). Những loại bột này được trộn với một chất kết dính gốm thích hợp và sau đó đúc và thiêu kết để tạo thành vật liệu gốm cuối cùng. SIC, còn được gọi là cacbua silicon, là một hợp chất với các liên kết cộng hóa trị mạnh mẽ, làm cho nó cực kỳ cứng và bền.

Tính chất chính của gốm sic bao gồm:

‌● Điểm nóng chảy cao: Carbide silicon có điểm nóng chảy cực cao và có thể chịu được môi trường nhiệt độ cao. Dữ liệu điểm nóng chảy cụ thể có thể thay đổi từ các nguồn khác nhau, nhưng thường được cho là khoảng 2100 hoặc cao hơn. Độ cứng và độ bền cao ‌caoMặc cho sức đề kháng‌. Đồng thời, sức mạnh của nó cũng rất cao và có thể chịu được căng thẳng cơ học lớn.

‌ ●Độ dẫn nhiệt cao: Độ dẫn nhiệt của gốm silicon cacbua là khoảng 80-220w/(m · k), và thậm chí trong một số gốm silicon cacbua không áp lực, độ dẫn nhiệt có thể cao tới 100 ~ 120W/m · k, cao hơn nhiều so với gốm alumina truyền thống. Điều này cho phép gốm silicon cacbua nhanh chóng thực hiện và phân tán nhiệt trong môi trường nhiệt độ cao, cải thiện sự ổn định và tuổi thọ của thiết bị.

‌‌ ●Cách điện tốt: Gốm silicon cacbua có cách điện tốt, với điện áp phân hủy lên tới 30kV/mm, có thể ngăn chặn việc xả hồ quang và rò rỉ một cách hiệu quả.

‌‌ ● Ổn định hóa học‌: Cacbua silicon có khả năng chống axit và kiềm, không dễ bị ăn mòn và có thể hoạt động ổn định trong một loạt các phương tiện hóa học.

Phương pháp hình thành và thiêu kết

Có nhiều cách và loại để hình thành gốm silicon cacbua, chủ yếu bao gồm thiêu kết ép nóng, thiêu kết không áp lực, liên kết phản ứng, thiêu kết kết tinh, thiêu kết vi sóng và thiêu kết plasma. Các phương pháp thiêu kết khác nhau sẽ dẫn đến sự khác biệt hiệu suất khác nhau của vật liệu cacbua silicon.

‌‌‌ ●Carbide silicon không áp lực (SSIC): Được làm từ bột cacbua silic tinh khiết và các hỗ trợ thiêu kết không có oxit ở nhiệt độ cao khoảng 2000 ° C bằng cách sử dụng một loạt các phương pháp hình thành (bao gồm ép khô và đùn).

‌‌‌ ● Phản ứng silicon cacbua (sisic): Hài tích một lượng vật liệu chứa carbon thích hợp trong bột cacbua silicon và sử dụng phản ứng nhiệt độ cao của carbon với silicon còn lại trong bột cacbua silicon để tổng hợp một loại cacbua silicon mới để tạo thành một loại gốm silicon cacbua dày đặc. Quá trình thiêu kết phản ứng có những ưu điểm của nhiệt độ thiêu kết thấp, thời gian thiêu kết ngắn và hình dạng gần. Đây là phương pháp hiệu quả nhất để chuẩn bị gốm silicon có kích thước lớn và hình dạng phức tạp.

Các vấn đề phổ biến trong xử lý gốm silicon cacbua

Mặc dù có đặc tính tuyệt vời, gốm silicon cacbua vẫn phải đối mặt với những thách thức đáng kể trong quá trình xử lý vì những lý do sau:

‌‌‌ ●Độ cứng cao‌: Độ cứng cực kỳ cao của cacbua silicon khiến việc cắt hoặc mài khó khăn, khiến các công cụ kim loại truyền thống bị hao mòn nhanh chóng.

‌‌‌ ●Brittlession‌: Không giống như kim loại, gốm silicon cacbua dễ vỡ và dễ bị phá vỡ dưới tác động hoặc áp lực, làm phức tạp các phương pháp cắt truyền thống.

‌‌ ●Độ dẫn nhiệt‌: Mặc dù cacbua silicon rất hữu ích trong nhiều ứng dụng, độ dẫn nhiệt cao của nó có thể cô đặc nhiệt trong quá trình xử lý, khiến vật liệu bị nứt hoặc biến dạng.

‌‌‌ ●Ổn định hóa học‌: Silicon cacbua kháng đối với hầu hết các hóa chất làm phức tạp việc lựa chọn các công cụ và chất làm mát, và vật liệu chuyên dụng có thể được yêu cầu để tránh các phản ứng bất lợi.

Các kịch bản ứng dụng cụ thể của gốm silicon cacbua (gốm sic)

1.

‌‌‌ ●Các thành phần chính của thiết bị bán dẫn‌: Gốm sic được sử dụng để sản xuất đĩa mài, cốc hút, thuyền wafer và đồ đạc cho thiết bị bán dẫn. Do độ tinh khiết cao, khả năng chống ăn mòn hóa học và độ chính xác cao, chúng phù hợp cho các quy trình sản xuất và đóng gói chip. ‌

‌‌ ● ​​Thiết bị năng lượng tần số cao‌: Là chất nền hoặc vật liệu đóng gói cho các thiết bị năng lượng tần số cao, độ dẫn nhiệt cao và điện trở nhiệt độ cao của gốm SIC có thể cải thiện hiệu suất của thông tin liên lạc không dây, radar và các thiết bị khác.

‌‌‌ ●Thành phần điện tử công suất‌: Được sử dụng để sản xuất các mô-đun năng lượng, tụ điện và cuộn cảm, chúng có thể duy trì hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cao và điện áp cao.

2.

‌‌ ● ​​Các thành phần nhiệt độ cao của động cơ: Gốm sic được sử dụng trong các buồng đốt động cơ tên lửa, lưỡi tuabin và van hướng dẫn để giảm trọng lượng trong khi cải thiện khả năng chống nhiệt độ cao (> 1600).

‌‌‌ ●Hệ thống bảo vệ nhiệt‌: Là một vật liệu bảo vệ nhiệt cho tàu vũ trụ, nó có thể chống lại nhiệt độ cao và sốc không khí trong chuyến bay tốc độ cao.

‌‌ ● ​​Nội thất lò nung nhiệt độ cao: Trong các ngành công nghiệp luyện kim và gốm, đồ nội thất lò nung như dầm sic và con lăn có thể chịu được môi trường nhiệt độ cao (như 1300-1600) trong một thời gian dài, cải thiện hiệu quả sản xuất.

3. ‌

‌‌ ●Vòi phun lưu tương đồngvà lò phản ứng‌: Kháng axit và tính kiềm của gốm sic làm cho nó trở thành một vật liệu lý tưởng cho các hệ thống khử lưu huỳnh và lò phản ứng hóa học, với tuổi thọ dịch vụ vượt xa các bộ phận kim loại.

‌‌ ●Bơm từ tính và máy bơm được che chắn: Các thành phần niêm phong quan trọng như vòng niêm phong và vòng bi được sử dụng để vận chuyển phương tiện ăn mòn để tránh rò rỉ và hao mòn.

4. Máy móc và năng lượng

‌‌ ●Con dấu hiệu suất cao: Vòng niêm phong gốm sicThực hiện tốt trong điều kiện khắc nghiệt (như áp suất cao và tốc độ cao) và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống hóa dầu và cơ học.

‌‌ ●Năng lượng hạt nhân và năng lượng mới: Là vật liệu cấu trúc lò phản ứng hạt nhân hoặc điện cực pin nhiên liệu, điện trở bức xạ của SIC và điện trở nhiệt độ cao có thể cải thiện an toàn thiết bị.

‌‌ ●Bộ trao đổi năng lượng mặt trời và nhiệt: Được sử dụng để đóng gói pin mặt trời hoặc trao đổi nhiệt nhiệt độ cao để cải thiện hiệu quả chuyển đổi năng lượng và khả năng chống thời tiết.

5. Các ngành công nghiệp truyền thống và mục đích đặc biệt

‌‌ ●Khai thác và công cụ xử lý: Bánh xe mài sic, thắt lưng mài mòn, v.v ... được sử dụng để xử lý chính xác kim loại, thủy tinh và gốm sứ, đặc biệt là để mài cacbua xi măng và thủy tinh quang học.

‌‌ ●Vật liệu chịu lửa và luyện kim: Khi lớp lót lò cao, thang sắt và vật liệu tế bào điện phân, chúng làm giảm sự xói mòn của kim loại nóng chảy trên thiết bị.

‌‌ ●Ngành công nghiệp ‌Automotive‌: Được sử dụng trong việc sản xuất các hệ thống phanh, bộ tăng áp và linh kiện động cơ để cải thiện khả năng chống mài mòn và hiệu quả nhiệt.

Tại sao chọn gốm silicon cacbua của Vetekemon?

• Cấu trúc & người nắm giữ
• kim phun
• Lớp lót &quá trình ống
• Mái chèo đúc hẫng cacbua silicon
• Thuyền waferVàbệ

Nếu bạn quan tâm đến các sản phẩm gốm sic của chúng tôi, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi càng sớm càng tốt. Chúng tôi chân thành mong muốn trở thành đối tác lâu dài của bạn ở Trung Quốc.