Карбид кремния, связанный нитридом (НБСиК) — уникальный керамический композиционный материал, привлекающий значительное внимание благодаря своим исключительным свойствам.. Он образуется путем связывания карбида кремния. (Карбид кремния) зерна с использованием нитридной керамической фазы, В результате получается прочный и универсальный материал..
Образование карбида кремния, связанного нитридом.
Создание NBSiC включает процесс, известный как нитридирование.. Этот процесс предполагает нагревание смеси порошка карбида кремния и азотсодержащего соединения., например, нитрид кремния (Си3Н4) или аммиак (NH3), в богатой азотом атмосфере. Азот реагирует с кремнием в зернах SiC., формирование фазы нитрида кремния, которая связывает зерна SiC вместе. В результате получается плотный и механически прочный композитный материал..
Ключевые характеристики карбида кремния на нитридной связке
Превосходная устойчивость к тепловому удару
NBSiC демонстрирует превосходную стойкость к термическому удару.. Он может выдерживать резкие изменения температуры без растрескивания и разрушения., что делает его идеальным для применений, связанных с быстрыми колебаниями температуры или термоциклированием..
Высокотемпературная прочность
Высокотемпературная прочность NBSiC делает его подходящим для применений, требующих, чтобы материалы сохраняли свою механическую целостность и структурные способности при повышенных температурах.. Карбид кремния обеспечивает высокую механическую прочность и сопротивление ползучести., окисление, и коррозия при повышенных температурах. Фаза Si3N4 действует как связующий агент., повышение трещиностойкости материала и термостойкости.
Износостойкость
NBSiC чрезвычайно сложен, имеет один из самых высоких показателей твердости среди конструкционных материалов. Он обладает высокой устойчивостью к износу и истиранию от твердых частиц и поверхностей.. Кроме того, имеет низкий коэффициент трения, это означает, что он обладает хорошими смазочными свойствами и может уменьшить трение между сопрягаемыми поверхностями..
Целостность конструкции
NBSiC обеспечивает превосходную механическую прочность и ударную вязкость., даже при тяжелых нагрузках или ударах. Он химически инертен и устойчив к большинству химикатов., включая кислоты и щелочи, что делает его пригодным для агрессивных сред.
Свойства карбида кремния, связанного нитридом
Свойство | Ценить |
---|---|
Плотность (г/см3) | 2.60-2.72 |
Модуль разрыва (МПа) | 65 |
Видимая пористость (%) | 13-16 |
Максимальная температура использования (°С) | 1525 |
Коэффициент температурного расширения (1 x 10^-6 дюймов/дюйм °C) | 4.9 |
Теплопроводность (Вт/мК) | 18 |
Применение карбида кремния, связанного нитридом
NBSiC обычно используется при производстве печной мебели., какие опоры и конструкции применяются в высокотемпературных печах для обжига керамики, стакан, и другие материалы. Он также используется в производстве металлических литейных компонентов., такие как тигли и ковши, которые используются для плавки и литья металлов.
NBSiC может использоваться для производства износостойких компонентов., такие как тюлени, сопла, плитка, и вкладыши, для использования в абразивных и эрозионных средах, например в металлургии, добыча, и химическая обработка. Его также можно использовать для производства компонентов горелок., такие как сопла горелок и держатели пламени, для высокотемпературных процессов горения.
NBSiC используется при производстве защитных трубок для термопар., которые используются в высокотемпературных средах для защиты термопар, какие датчики температуры, из суровых условий. NBSiC также может использоваться для изготовления огнеупорной футеровки печей и других высокотемпературных сред..
Часто задаваемые вопросы
Как карбид кремния, связанный нитридом (НБСиК) сформированный?
NBSiC — это керамический материал, который образуется в результате реакции кремниевого порошка с газообразным азотом при высоких температурах в присутствии спекающей добавки., обычно магний. Реакция между кремнием и азотом образует нитрид кремния. (Си3Н4) в то время как спекающая добавка способствует уплотнению материала, В результате получается плотная и высокопрочная керамика..
Каковы применения карбида кремния на нитридной связке? (НБСиК)?
NBSiC обычно используется в приложениях, где требуется высокая прочность., прочность, и термостабильность необходимы, например, режущие инструменты, изнашиваемые детали, подшипники, и насадки. Он также используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности., такие как компоненты газовой турбины, детали двигателя, и теплообменники, благодаря отличным характеристикам при высоких температурах. NBSiC также используется в специализированных приложениях., например, в полупроводниковой промышленности, благодаря своим уникальным свойствам.
Чем карбид кремния на нитридной связке отличается от другой керамики из карбида кремния??
NBSiC отличается от другой керамики из карбида кремния., например, карбид кремния горячего прессования (HP SiC) или спеченный карбид кремния (ССиК), по способу изготовления. NB SiC образуется в результате реактивного процесса, при котором кремний реагирует с газообразным азотом., тогда как HP SiC и SSiC образуются путем спекания порошков карбида кремния.. NB SiC обычно имеет меньшую плотность и немного более низкие механические свойства по сравнению с HP SiC и SSiC., но он может предложить преимущества с точки зрения экономической эффективности и простоты обработки..
Заключение
Карбид кремния, связанный нитридом (НБСиК) универсальный и прочный материал, который благодаря своим уникальным свойствам предлагает широкий спектр применения.. Его превосходная устойчивость к тепловому удару, жаропрочность, износостойкость, и структурная целостность делают его предпочтительным выбором для многих отраслей промышленности.. Будь то использование в высокотемпературных печах, литье металла, или износостойкие компоненты, NBSiC является свидетельством мощи инновационного материаловедения..