MATERIĀLS

Silīcija karbīds (SiC) ir pazīstams arī kā karborunds, kas ir izgatavots no kvarca smiltīm, naftas koksa (vai ogļu koksa), koka skaidām (kas jāpievieno, ražojot zaļo silīcija karbīdu) un tā tālāk. Silīcija karbīdam ir arī dabā rets minerāls, zīdkoks. Mūsdienu C, N, B un citos bezoksīdu augsto tehnoloģiju ugunsizturīgos izejmateriālos silīcija karbīds ir viens no visplašāk izmantotajiem un ekonomiskākajiem materiāliem, ko var saukt par zelta tērauda smiltīm vai ugunsizturīgām smiltīm. Pašlaik Ķīnas rūpnieciskā silīcija karbīda ražošana ir sadalīta melnajā silīcija karbīdā un zaļajā silīcija karbīdā, kas abi ir sešstūra kristāli ar proporciju 3,20–3,25 un mikrocietību 2840–3320 kg/m².

Silīcija karbīda izstrādājumi tiek klasificēti dažādos veidos atkarībā no lietošanas vides. To parasti izmanto vairāk mehāniski. Piemēram, silīcija karbīds ir ideāls materiāls silīcija karbīda mehāniskajam blīvējumam, jo ​​tam ir laba ķīmiskā izturība pret koroziju, augsta izturība, augsta cietība, laba nodilumizturība, mazs berzes koeficients un augsta temperatūras izturība.

SIC blīvējuma gredzenus var iedalīt statiskā gredzenā, kustīgā gredzenā, plakanā gredzenā un tā tālāk. SiC silīciju var izgatavot dažādos karbīda izstrādājumos, piemēram, silīcija karbīda rotējošajos gredzenos, silīcija karbīda stacionāros sēdekļos, silīcija karbīda bukses un tā tālāk, atbilstoši klientu īpašajām prasībām. To var izmantot arī kombinācijā ar grafīta materiālu, un tā berzes koeficients ir mazāks nekā alumīnija oksīda keramikai un cietajam sakausējumam, tāpēc to var izmantot ar augstu PV vērtību, īpaši stipras skābes un stipru sārmu stāvoklī.

SIC samazinātā berze ir viena no galvenajām priekšrocībām, ko sniedz tā izmantošana mehāniskajās blīvēs. Tāpēc SIC var izturēt nodilumu labāk nekā citi materiāli, tādējādi pagarinot blīvējuma kalpošanas laiku. Turklāt SIC samazinātā berze samazina eļļošanas nepieciešamību. Eļļošanas trūkums samazina piesārņojuma un korozijas iespējamību, uzlabojot efektivitāti un uzticamību.

SIC ir arī lieliska nodilumizturība. Tas norāda, ka tas var izturēt nepārtrauktu lietošanu, nesabojājoties vai nesalūstot. Tas padara to par ideālu materiālu izmantošanai, kas prasa augstu uzticamības un izturības līmeni.

To var arī pārsegt un pulēt, lai blīvējumu varētu atjaunot vairākas reizes tā kalpošanas laikā. To parasti izmanto vairāk mehāniski, piemēram, mehāniskās blīvēs, jo tai ir laba ķīmiskā izturība pret koroziju, augsta izturība, augsta cietība, laba nodilumizturība, mazs berzes koeficients un augsta temperatūras izturība.

Ja silīcija karbīds tiek izmantots mehānisko blīvējumu virsmām, tas uzlabo veiktspēju, pagarina blīvējuma kalpošanas laiku, zemākas uzturēšanas izmaksas un zemākas ekspluatācijas izmaksas rotējošam aprīkojumam, piemēram, turbīnām, kompresoriem un centrbēdzes sūkņiem. Silīcija karbīdam var būt dažādas īpašības atkarībā no tā, kā tas ir ražots. Reakcijai piesaistīts silīcija karbīds veidojas, reakcijas procesā savienojot silīcija karbīda daļiņas viena ar otru.

Šis process būtiski neietekmē lielāko daļu materiāla fizikālo un termisko īpašību, taču ierobežo materiāla ķīmisko izturību. Visbiežāk sastopamās ķimikālijas, kas rada problēmas, ir kodīgas vielas (un citas augsta pH ķimikālijas) un stipras skābes, tāpēc ar reakciju saistītā silīcija karbīdu nevajadzētu izmantot šajos lietojumos.

Reakcija-saķepināts infiltrētssilīcija karbīds. Šādā materiālā oriģinālā SIC materiāla poras tiek aizpildītas infiltrācijas procesā, izdedzinot metālisku silīciju, tādējādi parādās sekundārais SiC un materiāls iegūst izcilas mehāniskās īpašības, kļūstot nodilumizturīgs. Minimālās saraušanās dēļ to var izmantot lielu un sarežģītu detaļu ražošanā ar tuvām pielaidēm. Tomēr silīcija saturs ierobežo maksimālo darba temperatūru līdz 1350 °C, ķīmiskā izturība arī ir ierobežota līdz aptuveni pH 10. Materiālu nav ieteicams izmantot agresīvā sārmainā vidē.

Saķepinātssilīcija karbīdu iegūst, saķepinot iepriekš saspiestu ļoti smalku SIC granulātu 2000 °C temperatūrā, veidojot spēcīgas saites starp materiāla graudiem.
Pirmkārt, režģis sabiezē, tad porainība samazinās, un visbeidzot saites starp graudiem saķep. Šādas apstrādes procesā notiek ievērojama produkta saraušanās – par aptuveni 20%.
SSIC blīvgredzens ir izturīgs pret visām ķīmiskajām vielām. Tā kā tā struktūrā nav metāla silīcija, to var izmantot temperatūrā līdz 1600 C, neietekmējot tā stiprību.