МАТЕРИАЛ

Карбид кремния (SiC), также известный как карборунд, изготавливается из кварцевого песка, нефтяного кокса (или угольного кокса), древесной щепы (которая добавляется при производстве зеленого карбида кремния) и т. д. Карбид кремния также встречается в природе в виде редкого минерала – шелковицы. В современных высокотехнологичных огнеупорных сырьевых материалах на основе углеродистых, азотных, бористых и других металлов карбид кремния является одним из наиболее широко используемых и экономичных материалов, его также называют золотым стальным песком или огнеупорным песком. В настоящее время промышленное производство карбида кремния в Китае делится на черный и зеленый карбид кремния, оба представляют собой гексагональные кристаллы с долей 3,20–3,25 и микротвердостью 2840–3320 кг/м².

Изделия из карбида кремния классифицируются на множество видов в зависимости от условий применения. Как правило, они чаще используются в механической обработке. Например, карбид кремния является идеальным материалом для механических уплотнений благодаря своей хорошей химической коррозионной стойкости, высокой прочности, высокой твердости, хорошей износостойкости, малому коэффициенту трения и высокой термостойкости.

Уплотнительные кольца из карбида кремния (SiC) можно разделить на статические, подвижные, плоские и т.д. Из карбида кремния можно изготавливать различные изделия из этого материала, такие как вращающиеся кольца из карбида кремния, неподвижные опоры из карбида кремния, втулки из карбида кремния и т.д., в соответствии со специальными требованиями заказчика. Также возможно использование в сочетании с графитом, а его коэффициент трения меньше, чем у оксида алюминия и твердых сплавов, поэтому он может использоваться при высоком значении PV, особенно в условиях сильных кислот и щелочей.

Одним из ключевых преимуществ использования SIC в механических уплотнениях является сниженное трение. Благодаря этому SIC лучше противостоит износу, чем другие материалы, что продлевает срок службы уплотнения. Кроме того, сниженное трение SIC уменьшает потребность в смазке. Отсутствие смазки снижает вероятность загрязнения и коррозии, повышая эффективность и надежность.

SIC также обладает высокой износостойкостью. Это означает, что он может выдерживать непрерывную эксплуатацию без разрушения или поломки. Это делает его идеальным материалом для применений, требующих высокого уровня надежности и долговечности.

Его также можно повторно притирать и полировать, поэтому уплотнение можно восстанавливать многократно в течение всего срока службы. Как правило, он используется в основном в механических целях, например, в механических уплотнениях, благодаря своей хорошей химической коррозионной стойкости, высокой прочности, высокой твердости, хорошей износостойкости, малому коэффициенту трения и высокой термостойкости.

При использовании в качестве уплотнительных поверхностей механических устройств карбид кремния обеспечивает улучшенные характеристики, увеличение срока службы уплотнений, снижение затрат на техническое обслуживание и эксплуатационные расходы вращающегося оборудования, такого как турбины, компрессоры и центробежные насосы. Свойства карбида кремния могут различаться в зависимости от способа его производства. Карбид кремния, полученный методом реакционной связи, образуется путем соединения частиц карбида кремния друг с другом в процессе реакции.

Этот процесс не оказывает существенного влияния на большинство физических и термических свойств материала, однако ограничивает его химическую стойкость. Наиболее распространенными опасными химическими веществами являются щелочи (и другие вещества с высоким pH) и сильные кислоты, поэтому карбид кремния, полученный методом реакционной связи, не следует использовать в этих областях применения.

Реакционно-спеченный инфильтрированныйКарбид кремния. В таком материале поры исходного карбида кремния заполняются в процессе инфильтрации путем выжигания металлического кремния, в результате чего появляется вторичный SiC, и материал приобретает исключительные механические свойства, становясь износостойким. Благодаря минимальной усадке его можно использовать при производстве крупных и сложных деталей с жесткими допусками. Однако содержание кремния ограничивает максимальную рабочую температуру до 1350 °C, а химическая стойкость также ограничена примерно pH 10. Материал не рекомендуется для использования в агрессивных щелочных средах.

СпеченныйКарбид кремния получают путем спекания предварительно спрессованного очень мелкого гранулята карбида кремния при температуре 2000 °C для образования прочных связей между зернами материала.
Сначала утолщается кристаллическая решетка, затем уменьшается пористость, и, наконец, происходит спекание связей между зернами. В процессе такой обработки происходит значительная усадка изделия – примерно на 20%.
уплотнительное кольцо SSIC Устойчив ко всем химическим веществам. Поскольку в его структуре отсутствует металлический кремний, его можно использовать при температурах до 1600°C без потери прочности.