Карбид
кремния[sic]

[ 1 ] Относительно низкое тепловое расширение
[ 2 ] Высокая теплопроводность
[ 3 ] Твердость
[ 4 ] Стойкость к истиранию и коррозии
[ 5 ] Сохранение упругого сопротивления до 1650 °C
[ 6 ] Широкий спектр применений

Наиболее широко распространенный материал для использования в конструкционной (технической) керамике.

СВОЙСТВа

Прочная кристаллическая структура

Карбид кремния состоит из легких элементов, кремния (Si) и углерода (С).
Основным строительным блоком карборундов является кристалл из четырех атомов углерода, образующих тетраэдр, ковалентно связанных с одним атомом кремния в центре.

SiC также проявляет полиморфизм, поскольку карборунд существует в различных фазах и кристаллических структурах

Прочная кристаллическая структура

Карбид кремния состоит из легких элементов, кремния (Si) и углерода (С).
Основным строительным блоком карборундов является кристалл из четырех атомов углерода, образующих тетраэдр, ковалентно связанных с одним атомом кремния в центре.

SiC также проявляет полиморфизм, поскольку карборунд существует в различных фазах и кристаллических структурах

Высокая твердость

Карбид кремния имеет твердость по шкале МООСА 9, что делает его самым твердым доступным материалом после карбида бора (9,5) и алмаза (10).

Это свойство делает очевидным выбор карбида кремния как материала для изготовления механических уплотнений, подшипников и режущих инструментов

Устойчивость к высоким температурам

Стойкость карбида кремния к высоким температурам и термическому удару позволяет использовать его в производстве огнеупорных кирпичей и других огнеупорных материалов. Разложение карбида кремния начинается при 2000°С

Электропроводность

Если карбид кремния очищается,то ведет себя как электрический изолятор. Однако, изменяя примеси, можно придать карбиду кремния электрические свойства полупроводника. Обычными примесями являются алюминий, железо, кислород и свободный углерод.

Химическая устойчивость

Карбид кремния – стабильное и химически инертное вещество, обладающее высокой коррозионной стойкостью даже при воздействии или кипячении в кислотах (соляная, серная или плавиковая кислота) или основаниях (концентрированные гидроксиды натрия).

Химическая устойчивость

Карбид кремния – стабильное и химически инертное вещество, обладающее высокой коррозионной стойкостью даже при воздействии или кипячении в кислотах (соляная, серная или плавиковая кислота) или основаниях (концентрированные гидроксиды натрия).

Технология производства

Карбиды кремния для конструкционного применения можно классифицировать как: спеченные, связанные реакцией, жидкофазные и спеченные в твердом состоянии. SiC, связанный реакцией, представляет собой соединение сплошной матрицы SiC, содержащий кремний от 5 до 20%, и металл, заполняющий оставшийся объем.

Для получения этого материала порошковообразную заготовку, содержащую уголь, добавляют в виде порошка или в виде продукта разложения смолы из источника углерода, пропитывают кремнием при температуре около 1500 °C при непосредственном контакте или с использованием паров кремния.

Кремний вступает в реакцию с углеродной заготовкой, образуя структуру, соединяющую SiC. Оставшийся избыток кремнезема заполняет остаточное паровое пространство и дает полностью плотный продукт, сохраняющий структурную целостность при температуре до 1370 °C.

Кремний плавится при температуре 1410 °C. Заготовка может быть изготовлена любым из традиционных керамических процессов. С другой стороны, низкие температуры (до 1500 °C), используемые при реакционном связывании, в сочетании с гибкостью размеров и чистотой порошка обеспечивает получение продукта хорошего качества при разумной стоимости.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАРОК КАРБИДА КРЕМНИЯ ПРОИЗВОДСТВА НПФ УМГ

Прочность на изгиб,
Мпа (в пределах)

Микротвердость зерен
карбида кремния, Гпа (в пределах)

Доля рабочей поверхности
занятой кремнием, % (не более)

Плотность, г/см3
(не менее)

Марка графита

УМГ-1

УМГ-2

УМГ-3гр

УМГ-4

УМГ-Л

3.05

3.10

2.65

2.65

3.02

18

12

25

25

30

23-33

23-35

20-30

20-30

20-25

350-450

400-500

250-300

200-250

200-280

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ КЕРАМИКИ ИЗ КАРБИДА КРЕМНИЯ