تقاضای صنعتی باعث گسترش استفاده از قطعات سرامیکی کربید سیلیکون در کاربردهای با عملکرد بالا می شود

XI?? AN، چین با افزایش الزامات برای مواد قادر به کار در شرایط دمای بالا، خوردگی و مکانیکی سخت،اجزای سرامیکی کربید سیلیکونی بدون فشار (SSiC)در بسیاری از بخش های صنعتی استفاده گسترده تر می شود.

بر اساس مشاهدات صنعت، مواد SSiC در پردازش نیمه هادی، سیستم های شیمیایی و تجهیزات حرارتی که ثبات عملکرد در آن حیاتی است، استفاده می شود.

در تولید نیمه هادی، اجزای کربید سیلیکون مانند حامل های وفر، لوله های فرآیند و عناصر گرمایشی در محیط های بیش از 1200 درجه سانتیگراد استفاده می شوند.

ویژگی های مواد از جمله ضریب گسترش حرارتی پایین (~ 4.0 * 10-6 / K) و رسانایی حرارتی بالا (~ 116 W / m · K) از ثبات ابعادی در طول چرخه حرارتی پشتیبانی می کند.

به طور مشابه، در فرن و کاربردهای پردازش حرارتی، اجزای SSiC به عنوان مبلمان کوره، صفحات تنظیم کننده و پشتیبانی های ساختاری استفاده می شوند.با حداکثر دمای کار تا 1650°C در هوا و مقاومت به شوک حرارتی بیش از ΔT 350°C، این ماده برای شرایط گرمایش و خنک سازی مکرر مناسب است.

در سیستم های پردازش شیمیایی، اجزای کربید سیلیکون معمولا برای حلقه های مهر و موم، قطعات پمپ و پوشش های مقاوم به خوردگی استفاده می شود.

داده های آزمایش در شرایط کنترل شده (۱۲۵/۳۰۰ ساعت غوطه ور شدن با تحرک) نشان می دهد:

• نرخ خوردگی تقریباً 1.8 mg/cm2·year در 98٪ H2SO4 در 100 °C
• نرخ خوردگی حدود 2.5 mg/cm2·yr در 50٪ NaOH در 100 °C

این مقادیر به طور کلی در محدوده مناسب برای استفاده صنعتی طولانی مدت در نظر گرفته می شوند، بسته به طراحی سیستم و شرایط عملیاتی.

فراتر از محیط های حرارتی و شیمیایی، سرامیک های کربید سیلیکون نیز در کاربردهای حساس مانند بوشینگ ها، چهره های مهر و اجزای ساختاری استفاده می شوند.

خواص معمول شامل سختی حدود 93 HRA و یک ماژول انعطاف پذیری حدود 410 GPa است که مقاومت در برابر تغییر شکل و سایش تحت بار مکانیکی را پشتیبانی می کند.

اجزای SSiC از طریق فرآیندهای سینتر کردن بدون فشار بیش از ۲۱۰۰ درجه سانتیگراد و پس از آن با ماشینکاری دقیق تولید می شوند.

ظرفیت های تولید گزارش شده شامل:

• تحمل ابعاد تا ±0.02 mm
• خشکی سطح تا Ra ≤ 0.8 μm
• توانایی تولید هندسه های پیچیده

این پارامترها برای کاربردهایی که نیاز به تحملات سخت و عملکرد سازگاری دارند، مهم هستند.

از آنجا که سیستم های صنعتی همچنان نیاز به قابلیت اطمینان بالاتر در شرایط عملیاتی شدید دارند، انتظار می رود مواد مانند SSiC نقش فزاینده ای در طراحی تجهیزات داشته باشند.

برنامه های کاربردی شامل دمای بالا، رسانه های خوردنی و فرسایش مکانیکی احتمالاً عوامل اصلی برای پذیرش اجزای سرامیکی کربید سیلیکون باقی خواهند ماند.