Qu'est-ce que la céramique en carbure de silicium?

Céramique en carbure de silicium, communément appeléCéramique sic, sont un matériau polyvalent aux propriétés uniques et un large éventail d'applications dans diverses industries.

Composition matérielle de la céramique sic

La céramique en carbure de silicium est principalement composée de poudre de SiC, qui a deux structures cristallines principales: cubique (β-SIC) et hexagonale (α-SIC). Ces poudres sont mélangées à un liant en céramique approprié puis moulées et frittées pour former le matériau en céramique final. SIC, également connu sous le nom de carbure de silicium, est un composé avec de fortes liaisons covalentes, ce qui le rend extrêmement difficile et durable.

Les principales propriétés de la céramique SIC comprennent:

‌● Point de fusion élevé‌: Le carbure de silicium a un point de fusion extrêmement élevé et peut résister aux environnements à haute température. Les données spécifiques de point de fusion peuvent varier de différentes sources, mais il est généralement censé être d'environ 2100 ℃ ou plus. Haute dureté et haute force‌: la dureté MOHS du carbure de silicium est d'environ 9,5, et la dureté Vickers est d'environ 2800-3300hv, qui est deuxième derrière le diamant et le nitrure de bore, et a extrêmementhautporter la résistance‌. Dans le même temps, sa résistance est également très élevée et peut résister à une grande contrainte mécanique‌.

‌ ●High High Conductivity‌: La conductivité thermique de la céramique en carbure de silicium est d'environ 80-220W / (M · K), et même dans certaines céramiques de carbure de silicium fritté sans pression, la conductivité thermique peut atteindre 100 ~ 120 W / m · K, ce qui est beaucoup plus élevé que la céramique d'alumine traditionnelle et la céramique de nitrure d'aluminium. Cela permet aux céramiques en carbure de silicium de mener rapidement et de disperser la chaleur dans des environnements à haute température, à améliorer la stabilité et la durée de vie de l'équipement.

‌‌ ●Bonne isolation électrique‌: Les céramiques en carbure de silicium ont une bonne isolation électrique, avec une tension de panne allant jusqu'à 30 kV / mm, ce qui peut effectivement empêcher la décharge et la fuite d'arc.

‌‌ ● Stabilité chimique‌: Le carbure de silicium est résistant à l'acide et à l'alcali, pas facile à corroder, et peut fonctionner de manière stable dans une variété de médias chimiques.

Méthodes de formation et de frittage

Il existe de nombreuses façons et catégories pour former des céramiques en carbure de silicium, y compris principalement le frittage pressant, le frittage sans pression, la liaison de réaction, le frittage de recristallisation, le frittage au micro-ondes et le frittage du plasma étincelant. Différentes méthodes de frittage conduiront à différentes différences de performances des matériaux en carbure de silicium.

‌‌‌ ●Carbure de silicium fritté sans pression (SSIC): Fabriqué à partir de poudre de carbure de silicium pur et d'aides de frittage sans oxyde à une température élevée d'environ 2000 ° C en utilisant une série de méthodes de formation (y compris le pressage et l'extrusion à sec).

‌‌‌ ● Réaction en carbure de silicium fritté (SISIC): Préméliez une quantité appropriée de matériau contenant du carbone en poudre de carbure de silicium et utilisez la réaction à haute température du carbone avec du silicium résiduel en poudre de carbure de silicium pour synthétiser un nouveau type de carbure de silicium pour former une céramique de carbure de silicium dense. Le processus de frittage de réaction présente les avantages d'une faible température de frittage, d'un temps de frittage court et d'une forme proche du filet. Il s'agit de la méthode la plus efficace pour préparer des céramiques de carbure de silicium de grande taille et de forme complexe.

Problèmes communs dans le traitement en céramique en carbure de silicium

Malgré ses excellentes propriétés, la céramique en carbure de silicium est toujours confrontée à des défis importants pendant le traitement pour les raisons suivantes:

‌‌‌ ●Haute dureté‌: La dureté extrêmement élevée du carbure de silicium rend difficile la coupe ou la broyage, provoquant une usure des outils métalliques traditionnels rapidement.

‌‌‌ ●Brittleness‌: Contrairement aux métaux, les céramiques en carbure de silicium sont cassantes et se brisent facilement sous impact ou pression, compliquant les méthodes de coupe traditionnelles.

‌‌ ●Conductivité thermique‌: Bien que le carbure de silicium soit utile dans de nombreuses applications, sa conductivité thermique élevée peut concentrer la chaleur pendant le traitement, ce qui fait que le matériau se fissure ou se déforme.

‌‌‌ ●Stabilité chimique‌: La résistance du carbure de silicium à la plupart des produits chimiques complique la sélection des outils et des liquides de refroidissement, et des matériaux spécialisés peuvent être nécessaires pour éviter les réactions indésirables.

Scénarios d'application spécifiques de la céramique en carbure de silicium (céramique SIC) ‌

1. ‌Sémiconducteur et industrie de l'électronique‌

‌‌‌ ●Composants clés de l'équipement semi-conducteur‌: Les céramiques SIC sont utilisées pour fabriquer des disques de broyage, des ventouses, des bateaux à plaquettes et des accessoires pour l'équipement semi-conducteur. En raison de leur haute pureté, de leur résistance à la corrosion chimique et de leur haute précision, ils conviennent aux processus de fabrication et d'emballage des puces‌. ‌

‌‌ ● ​​Dispositifs d'alimentation haute fréquence‌: En tant que substrats ou matériaux d'emballage pour les dispositifs de puissance à haute fréquence, la conductivité thermique élevée et la résistance à haute température des céramiques SIC peuvent améliorer les performances des communications sans fil, des radars et d'autres équipements.

‌‌‌ ●Composants électroniques d'alimentation‌: Utilisé pour fabriquer des modules de puissance, des condensateurs et des inductances, ils peuvent maintenir un fonctionnement stable dans des environnements à haute température et à haute tension.

2. ‌Aerospace et champs à haute température‌‌

‌‌ ● ​​Composants à haute température du moteur‌: Les céramiques SIC sont utilisées dans les chambres de combustion des moteurs-fusées, les lames de turbine et les aubes guides pour réduire le poids tout en améliorant la résistance à haute température (> 1600 ℃).

‌‌‌ ●Système de protection thermique‌: En tant que matériau de protection thermique pour les vaisseaux spatiaux, il peut résister à des températures extrêmes élevées et à des chocs de flux d'air pendant le vol à grande vitesse.

‌‌ ● ​​‌ Meubles de four à température high-température‌: Dans les industries métallurgiques et céramiques, les meubles de four tels que les poutres SIC et les rouleaux peuvent résister aux environnements à haute température (comme 1300-1600 ℃) pendant longtemps, améliorant l'efficacité de la production.

3. ‌ORDEMENTS CHEMIQUES ET RÉSISTANTS DE CORROSION‌ ‌

‌‌ ●Buses de désulfurisationet réacteurs‌: La résistance à l'acide et à l'alcali de la céramique SIC en fait un matériau idéal pour les systèmes de désulfurisation et les réacteurs chimiques, une durée de vie dépassant de loin celle des pièces métalliques.

‌‌ ●Pompes magnétiques et pompes blindées: Composants d'étanchéité clés tels que les anneaux et les roulements d'étanchéité utilisés pour transporter des supports corrosifs pour éviter les fuites et l'usure.

4. Machines et champs d'énergie

‌‌ ●Joints hautes performances: Anneaux de scellage en céramique SICBien fonctionner dans des conditions difficiles (telles que la haute pression et la grande vitesse) et sont largement utilisées dans les systèmes de scellage pétrochimique et mécanique.

‌‌ ●Énergie nucléaire et nouvelle énergie: En tant que matériau structurel ou électrode de pile à combustible nucléaire, la résistance aux rayonnements du SIC et la résistance à haute température peuvent améliorer la sécurité des équipements.

‌‌ ●Énergie solaire et échangeurs de chaleur: Utilisé pour l'encapsulation des cellules solaires ou les échangeurs de chaleur à haute température pour améliorer l'efficacité de la conversion d'énergie et la résistance aux intempéries.

5. Industries traditionnelles et fins spéciales

‌‌ ●Abrasifs et outils de traitement: Les roues de broyage SIC, les ceintures abrasives, etc. sont utilisées pour le traitement de précision des métaux, du verre et de la céramique, en particulier pour le broyage de carbure cimenté et du verre optique.

‌‌ ●Matériaux réfractaires et métallurgie: En tant que doublures du haut fourneau, des couches de fer et des matériaux de cellules électrolytiques, elles réduisent l'érosion du métal fondu sur l'équipement.

‌‌ ●‌AUTOMOTIVE AUTOMOTIVE‌: Utilisé dans la fabrication de systèmes de freinage, de turbocompresseurs et de composants du moteur pour améliorer la résistance à l'usure et l'efficacité thermique‌.

Pourquoi choisir la céramique en carbure de silicium de Veteksemicon?

• Baffle & détenteurs
• Injecteurs
• doublures ettubes de traitement
• Pagaies en cantilever en carbure de silicium
• Bafouetteetpiédestaux

Si vous êtes intéressé par nos produits SIC Ceramics, veuillez nous contacter dès que possible. Nous sommes sincèrement impatients d'être votre partenaire à long terme en Chine.