Σπίτι > Η γνώση > Περιεχόμενο

κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου (SiC).

Oct 04, 2022

Τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου (SiC) έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά όπως ισχυρή αντοχή στην οξείδωση, καλή αντοχή στη φθορά, υψηλή σκληρότητα, καλή θερμική σταθερότητα, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, μικρό συντελεστή θερμικής διαστολής, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, αντοχή σε θερμικό σοκ και αντοχή στη χημική διάβρωση. Ως εκ τούτου, έχει ήδη διαδραματίσει μεγάλο ρόλο στο πετρέλαιο, τη χημική βιομηχανία, τα μηχανήματα, την αεροδιαστημική, την πυρηνική ενέργεια και άλλους τομείς, και εκτιμάται όλο και περισσότερο από τους ανθρώπους. Για παράδειγμα, τα κεραμικά SiC μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως διάφορα ρουλεμάν, μπάλες, ακροφύσια, σφραγίδες, εργαλεία κοπής, πτερύγια αεριοστροβίλων, ρότορες στροβιλοσυμπιεστών, ανακλαστικές οθόνες και επενδύσεις θαλάμων καύσης πυραύλων.





Οι εξαιρετικές ιδιότητες των κεραμικών SiC συνδέονται στενά με τις μοναδικές δομές τους. Το SiC είναι μια ένωση με ισχυρό ομοιοπολικό δεσμό και η ιοντικότητα του δεσμού Si-C στο SiC είναι μόνο περίπου 12 τοις εκατό. Ως εκ τούτου, το SiC έχει υψηλή αντοχή, μεγάλο μέτρο ελαστικότητας και εξαιρετική αντοχή στη φθορά. Το καθαρό SiC δεν θα διαβρωθεί από όξινα διαλύματα όπως HCl, HNO3, H2SO4 και HF και διαλύματα αλκαλίων όπως το NaOH. Η οξείδωση είναι εύκολο να συμβεί όταν θερμαίνεται στον αέρα, αλλά το SiO2 που σχηματίζεται στην επιφάνεια θα εμποδίσει την περαιτέρω διάχυση του οξυγόνου κατά την οξείδωση, επομένως ο ρυθμός οξείδωσης δεν είναι υψηλός. Όσον αφορά τις ηλεκτρικές ιδιότητες, το SiC είναι ημιαγωγό και η εισαγωγή μικρής ποσότητας ακαθαρσιών θα δείξει καλή αγωγιμότητα. Επιπλέον, το SiC έχει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα.





Το SiC έχει δύο κρυσταλλικές μορφές. - Η κρυσταλλική δομή του SiC είναι κυβικό σύστημα και το Si και το C σχηματίζουν κυβικό πλέγμα με επίκεντρο την όψη αντίστοιχα. - Υπάρχουν περισσότεροι από 100 πολυτύποι SiC, όπως 4H, 15R και 6H, μεταξύ των οποίων ο πολυτύπος 6H είναι ο πιο κοινός σε βιομηχανική εφαρμογή. Υπάρχει μια ορισμένη σχέση θερμικής σταθερότητας μεταξύ διαφόρων μορφών SiC. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από 1600 βαθμούς, υπάρχει SiC - SiC. Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από 1600 βαθμούς, - το SiC μετατρέπεται αργά σε - Διάφορους πολυτύπους SiC. Το 4H SiC σχηματίζεται εύκολα σε περίπου 2000 βαθμούς. Και οι δύο πολυτύποι 15R και 6H σχηματίζονται εύκολα σε υψηλή θερμοκρασία πάνω από 2100 βαθμούς. Για 6H SiC, είναι πολύ σταθερό ακόμα κι αν η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 2200 βαθμούς. Η διαφορά μεταξύ των ελεύθερων ενεργειών διαφόρων πολυτύπων στο SiC είναι πολύ μικρή. Επομένως, το στερεό διάλυμα ιχνών ακαθαρσιών θα προκαλέσει επίσης αλλαγές στη σχέση θερμικής σταθερότητας μεταξύ των πολυτύπων.


Αποστολή ερώτησής