Anwendung von Siliziumkarbid SiC in Keramik
Siliziumkarbid (SiC) umfasst grünes Siliziumkarbid (SiC) und schwarzes Siliziumkarbid (SiC).
Schwarzes Siliziumkarbid SiC
Aufgrund seiner einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften hat sich die Anwendung von Siliziumkarbid (SiC) im Keramikbereich diversifiziert und umfasst hauptsächlich die folgenden Bereiche:
1. Herstellung von Strukturmaterialien
– Verschleißfeste Teile
Aufgrund ihrer hohen Härte (Mohshärte 9,2–9,5) und hervorragenden mechanischen Festigkeit wird Siliziumkarbid-SiC-Keramik häufig für verschleißfeste Teile wie Dichtungsringe, Gleitlager und kugelsichere Platten verwendet, die Reibung und Stößen unter extremen Arbeitsbedingungen standhalten.
Hochtemperatur-Lagerteile
In der Luft- und Raumfahrt wird Siliziumkarbid-SiC-Keramik zur Herstellung von Gasturbinenschaufeln, Hot-End-Teilen von Triebwerken usw. verwendet. Ihre hohe Temperaturbeständigkeit (Schmelzpunkt 2700 °C) und Thermoschockbeständigkeit (niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient) gewährleisten strukturelle Stabilität unter extremen Temperaturen.
2. Industrielle Hochtemperaturanwendungen –
Ofenauskleidung und feuerfeste Materialien
Siliziumkarbid-Keramik kann als Ofenwerkzeuge, feuerfeste Steine oder Beschichtungsmaterialien den Wärmeverlust in Hochtemperaturöfen verringern Sie eignen sich für Hochtemperaturprozesse wie das Sintern von Keramik und das Schmelzen von Metall.
Hochtemperatur-Heizelemente
Indirekte Heizgeräte für das Schmelzen von Nichteisenmetallen wie Wannenöfen und Auskleidungen von Aluminium-Elektrolysezellen verbessern aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit die Energieeffizienz.
3. Entwicklung funktionaler Keramik
Keramikmembran-Trenntechnologie
SiC-Keramikmembranen eignen sich aufgrund ihrer chemischen Inertheit und Korrosionsbeständigkeit gut für industrielle Szenarien wie die Hochtemperatur-Gastrennung und die Filtration korrosiver Flüssigkeiten, beispielsweise die Behandlung starker Säuren und Laugen in der chemischen Industrie.
Elektronik- und Energiematerialien
Als Katalysatorträger oder Substrate für Halbleitergeräte verbessern Siliziumkarbidkeramiken die Geräteleistung und senken den Energieverbrauch in Leistungsgeräten, Bindemitteln für negative Elektroden von Lithiumbatterien und in anderen Bereichen.
4. Verbesserung der Verarbeitungstechnologie
Schleifen und Polieren
Für die Oberflächenbearbeitung von Keramik werden Siliziumkarbid-Schleifmittel mit hoher Schneidleistung verwendet, die Materialfehler schnell beseitigen und ein hochpräzises Polieren ermöglichen, wodurch die Produktoberfläche verbessert wird.
Optimierung des Sinterprozesses:
Die drucklose Sintertechnologie (S-SiC) stellt komplex geformte Keramikteile durch Flüssig- oder Festphasensintern her. Sie ist hochdicht, kostengünstig und für die Massenproduktion geeignet.
5. Energieeinsparung und Umweltschutz:
Verbesserung der Energieeffizienz.
Die Wärmeleitfähigkeit von Siliziumkarbidkeramik kann die Ofenkonstruktion optimieren, Wärmeverluste verringern und den Energieverbrauch in der Produktion senken.
Umweltfreundlicher Materialersatz
: Als Desoxidationsmittel oder korrosionsbeständige Beschichtung reduziert sie den Schadstoffausstoß bei chemischen Prozessen und fördert eine umweltfreundliche Produktion.
Die Anwendung von Siliziumkarbidkeramik weitet sich von traditionellen Industrien auf Hightech-Bereiche wie neue Energien und Halbleiter aus. Ihre Leistungsvorteile und Prozessinnovationen treiben den Wandel und die Modernisierung der Keramikindustrie weiter voran.