Carbure de silicium lié par réaction (RBSiC), également connu sous le nom de carbure de silicium siliconé ou SiSiC, est un type de carbure de silicium fabriqué par une réaction chimique entre du carbone poreux ou du graphite avec du silicium fondu. La réaction est généralement initiée à des températures d'environ 1 400 °C..
RB SiC est un carbure de silicium de qualité réfractaire, caractérisé par un point de fusion élevé et la capacité de résister à des températures élevées sans déformation ou dégradation significative.
Le processus de fabrication du carbure de silicium lié par réaction
Le processus de fabrication de RBSiC comporte plusieurs étapes clés. D'abord, on réalise une préforme poreuse en carbone ou en graphite. Cette préforme est ensuite infiltrée de silicium fondu, qui réagit avec le carbone pour former du carbure de silicium. Le matériau résultant est un composite de carbure de silicium et de silicium libre, ce qui lui confère ses propriétés uniques.
Propriétés du carbure de silicium lié par réaction
- RBSiC a une excellente tenue, corrosion, et résistance aux chocs thermiques.
- Il peut résister à des températures allant jusqu'à 1370°C et possède une conductivité thermique élevée., ce qui en fait un excellent matériau pour les applications à haute température.
- RBSiC a une faible densité, haute résistance, et haute dureté, ce qui le rend adapté à un large éventail d'applications.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 3.05-3.15 g/cm³ |
| Module d'élasticité | 380-430 GPa |
| Résistance à la flexion | 350-500 MPa |
| Résistance à la rupture | 4.0-5.0 MPa·m^1/2 à température ambiante |
| 12 MPa·m^1/2 à 1200 °C |
À mesure que la teneur en Si augmente, la résistance et la ténacité diminuent linéairement; lorsque la teneur en Si est constante, la résistance augmente à mesure que la taille des grains de SiC diminue. La plasticité du silicium libre augmente à haute température, de sorte que la ténacité du matériau augmente avec la température, depuis 4 MPa·m^1/2 à température ambiante pour 12 MPa·m^1/2 à 1200 °C.
Applications du carbure de silicium lié par réaction
Garnitures mécaniques et roulements
L'une des principales applications du RB SiC est la production de garnitures mécaniques et de roulements.. Ces composants sont utilisés dans diverses industries, y compris l'automobile, aérospatial, et secteurs industriels. La dureté élevée et la résistance à l’usure du RB SiC en font un matériau idéal pour ces applications, car il peut résister aux conditions difficiles et aux pressions élevées auxquelles ces composants sont souvent soumis..
Aubes de pompe
Le RB SiC est également couramment utilisé dans la fabrication d'aubes de pompe.. Ces composants sont essentiels dans diverses industries, y compris le pétrole et le gaz, chimique, et les secteurs du traitement de l'eau. L'excellente résistance à la corrosion et la haute résistance du RB SiC en font un matériau idéal pour ces applications., car il peut résister aux fluides corrosifs souvent rencontrés dans ces industries.
Tubes Radiants
Dans l'industrie du traitement thermique, Le RB SiC est souvent utilisé dans la production de tubes radiants. Ces tubes sont utilisés dans les fours pour fournir un chauffage uniforme. La conductivité thermique élevée du RB SiC et son excellente résistance aux chocs thermiques en font un matériau idéal pour ces applications., car il peut résister aux températures élevées et aux changements rapides de température souvent rencontrés dans ces environnements.
Équipement de fabrication de semi-conducteurs
L'industrie des semi-conducteurs utilise également le RB SiC dans la production de diverses pièces d'équipement de fabrication.. Cela inclut les supports de plaquettes, suscepteurs, et d'autres composants. L'excellente stabilité thermique et la résistance aux chocs thermiques du RB SiC en font un matériau idéal pour ces applications., car il peut résister aux températures élevées et aux conditions difficiles souvent rencontrées dans les processus de fabrication de semi-conducteurs.
Armure et composants de protection
Pour terminer, Le RB SiC est également utilisé dans la production de divers types de blindages et de composants de protection.. Cela inclut les gilets pare-balles, blindage du véhicule, et autres équipements de protection. La dureté et la résistance élevées du RB SiC en font un matériau idéal pour ces applications, car il peut fournir une excellente protection contre divers types de menaces.
Avantages de l'utilisation du carbure de silicium lié par réaction
Il y a plusieurs avantages à utiliser RBSiC . D'abord, il offre une excellente résistance à l’usure et à la corrosion, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans des environnements difficiles. Deuxième, il a une haute résistance aux chocs thermiques, lui permettant de résister à des changements rapides de température. Troisième, il a une conductivité thermique élevée, ce qui en fait un excellent matériau pour dissiper la chaleur. Pour terminer, RBSiC a une faible densité, ce qui le rend léger et facile à manipuler.
L’avenir du carbure de silicium lié par réaction
L'avenir de RBSiC Cela semble prometteur. Avec une recherche et un développement continus, les applications potentielles de ce matériau se multiplient. Par exemple, RBSiC est à l'étude pour une utilisation dans les turbines à gaz à haute température et les réacteurs nucléaires. En outre, à mesure que la demande de matériaux plus efficaces et plus durables augmente, l'utilisation de RBSiC devrait croître.
Conclusion
Le carbure de silicium lié par réaction est un matériau polyvalent avec une large gamme d'applications.. Ses propriétés uniques telles que la haute résistance, stabilité de la température, résistance aux chocs thermiques, et sa résistance à l'usure et à la corrosion en font un choix idéal pour diverses industries. Qu'il s'agisse de meubles de four, garnitures mécaniques, ou équipement de fabrication de semi-conducteurs, Le RB SiC est le matériau de choix pour les applications hautes performances.
