Die Rolle von Siliciumcarbid (SiC) in nichtmetallischen Matrixverbundwerkstoffen
Siliciumcarbid (SiC) wird durch Hochtemperaturschmelzen in einem elektrischen Widerstandsofen unter Verwendung von Hauptrohstoffen wie Quarzsand und Petrolkoks hergestellt (bei der Herstellung von grünem Siliciumcarbid muss Salz hinzugefügt werden).
Siliciumcarbid (SiC) dient in erster Linie als Verstärkungsmittel und Zähigkeitsverstärker und verbessert die Hochtemperatur-/Umweltstabilität in nichtmetallischen Verbundwerkstoffen (wie z. B. keramik-, harz- und kohlenstoffbasierten Verbundwerkstoffen).
Verbesserte mechanische Eigenschaften: Als Verstärkung in Form von Partikeln, Whisker oder Fasern verbessert Siliciumcarbid SiC die Festigkeit, Steifigkeit und Verschleißfestigkeit von Verbundwerkstoffen erheblich, und sein hoher Elastizitätsmodul (~400 GPa) und seine Härte (~9–10 Mohs) tragen effektiv Lasten.
Verstärkungsmechanismus : Siliziumkarbid-SiC- Whiskers/Fasern können die Rissausbreitung hemmen und die Bruchzähigkeit spröder Werkstoffe wie Keramikmatrizen durch Mechanismen wie Rissüberbrückung, Auszieheffekt und Ablenkung verbessern.
Verbesserte thermische und chemische Stabilität : Siliziumkarbid SiC besitzt eine hohe Wärmeleitfähigkeit, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit (stabil bei >1200°C) und Korrosionsbeständigkeit, wodurch es sich für Hochtemperatur-Strukturbauteile (wie z. B. Flugzeugtriebwerke und Bremsscheiben) und korrosive Umgebungen eignet.
Funktionelle Beiträge : Verbessert die thermische/elektrische Leitfähigkeit in harzbasierten Verbundwerkstoffen; verbessert die Grenzflächenhaftung und die antioxidativen Beschichtungseigenschaften in Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen; dient als primäre Verstärkungsphase in Keramikmatrix-Verbundwerkstoffen (CMC-SiC) und erzielt so ein geringes Gewicht und eine hohe Wärmebeständigkeit.
Dimensionsstabilität : Reduziert den gesamten Wärmeausdehnungskoeffizienten von Verbundwerkstoffen und eignet sich daher für Präzisionsbauteile (wie z. B. Rohlinge für Luft- und Raumfahrtspiegel und Substrate für elektronische Gehäuse).
Zhengzhou Haixu Abrasives Co., Ltd., Hersteller von grünem/schwarzem Siliciumcarbid, produziert hauptsächlich Siliciumcarbid-Mikropulver in folgenden Korngrößen:
JIS-STANDARD
| Größe | D50 (eins) | Größe | D50 (eins) |
| #240 | 57,0±3,0 | #1200 | 9,5±0,8 |
| #280 | 48,0±3,0 | #1500 | 8,0±0,6 |
| #320 | 40,0±2,5 | #2000 | 6,7 ± 0,6 |
| #360 | 35,0 ± 2,0 | #2500 | 5,5 ± 0,5 |
| #400 | 30,0 ± 2,0 | #3000 | 4,0±0,5 |
| #500 | 25,0 ± 2,0 | #4000 | 3,0 ± 0,4 |
| #600 | 20,0±1,5 | #6000 | 2,0 ± 0,4 |
| #700 | 17,0±1,5 | #8000 | 1,2 ± 0,3 |
| #800 | 14,0±1,0 | #10000 | 0,9 ± 0,1 |
| #1000 | 11,5±1,0 |
STANDARDZUFUHR
| GRÖSSE | D50 (eins) | GRÖSSE | D50 (eins) |
| F230 | 53,0±3,0 | F600 | 9,3±1,0 |
| F240 | 44,5 ± 2,0 | F800 | 6,5 ± 1,0 |
| F280 | 36,5 ± 1,5 | F1000 | 4,5±0,8 |
| F320 | 29,2 ± 1,5 | F1200 | 3,0 ± 0,5 |
| F360 | 22,8±1,5 | F1500 | 2,0 ± 0,4 |
| F400 | 17,3±1,0 | F2000 | 1,2 ± 0,3 |
| F500 | 12,8 ± 1,0 |