МАТЕРИАЛ

Карбид кремния (SiC) также известен как карборунд, который изготавливается из кварцевого песка, нефтяного кокса (или угольного кокса), древесной щепы (которую необходимо добавлять при производстве зеленого карбида кремния) и так далее. Карбид кремния также встречается в природе в виде редкого минерала, шелковицы. В современном высокотехнологичном огнеупорном сырье на основе C, N, B и других неоксидных соединений карбид кремния является одним из наиболее широко используемых и экономичных материалов, который можно назвать золотым стальным песком или огнеупорным песком. В настоящее время промышленное производство карбида кремния в Китае разделено на черный карбид кремния и зеленый карбид кремния, оба из которых представляют собой гексагональные кристаллы с соотношением 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 используются в механических изделиях. Например, карбид кремния является идеальным материалом для изготовления механических уплотнений благодаря своей хорошей стойкости к химической коррозии, высокой прочности, твёрдости, износостойкости, низкому коэффициенту трения и стойкости к высоким температурам.

Уплотнительные кольца SIC подразделяются на неподвижные, подвижные, плоские и т.д. Из SiC-кремния могут быть изготовлены различные карбидные изделия, такие как поворотные кольца из карбида кремния, неподвижные седла из карбида кремния, втулки из карбида кремния и т.д., в соответствии со специальными требованиями заказчиков. Его также можно использовать в сочетании с графитом. Коэффициент трения меньше, чем у алюмооксидной керамики и твёрдых сплавов, поэтому он может использоваться в условиях высокой проницаемости, особенно в условиях сильных кислот и щелочей.

Снижение трения, обеспечиваемое SIC, является одним из ключевых преимуществ его использования в механических уплотнениях. Поэтому SIC лучше противостоит износу, чем другие материалы, продлевая срок службы уплотнения. Кроме того, снижение трения, обеспечиваемое SIC, снижает 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 длительную эксплуатацию без ухудшения свойств и разрушения. Это делает его идеальным материалом для применений, требующих высокой надежности и долговечности.

Его также можно притирать и полировать, что позволяет многократно восстанавливать уплотнение в течение его срока службы. Он, как правило, используется в механических изделиях, например, в торцевых уплотнениях, благодаря своей хорошей стойкости к химической коррозии, высокой прочности, твёрдости, износостойкости, низкому коэффициенту трения и стойкости к высоким температурам.

При использовании карбида кремния в торцевых уплотнениях улучшается производительность, увеличивается срок службы уплотнений, снижаются затраты на техническое обслуживание и эксплуатационные расходы вращающегося оборудования, такого как турбины, компрессоры и центробежные насосы. Свойства карбида кремния различаются в зависимости от способа его производства. Реакционно-связанный карбид кремния образуется путём связывания частиц карбида кремния в процессе реакции.

Этот процесс не оказывает существенного влияния на большинство физических и термических свойств материала, однако ограничивает его химическую стойкость. Наиболее распространёнными химическими веществами, вызывающими проблемы, являются едкие вещества (и другие вещества с высоким pH) и сильные кислоты, поэтому реакционно-связанный карбид кремния не следует использовать в этих областях.

Реакционно-спеченный инфильтрованныйКарбид кремния. В таком материале поры исходного материала SIC заполняются в процессе инфильтрации путем выжигания металлического кремния, что приводит к образованию вторичного SiC, и материал приобретает исключительные механические свойства, становясь износостойким. Благодаря минимальной усадке он может использоваться для производства крупногабаритных и сложных деталей с жесткими допусками. Однако содержание кремния ограничивает максимальную рабочую температуру 1350 °C, а химическая стойкость также ограничена значением pH около 10. Материал не рекомендуется использовать в агрессивных щелочных средах.

СпеченныйКарбид кремния получают путем спекания предварительно спрессованного очень мелкого гранулята SIC при температуре 2000 °C, в результате чего образуются прочные связи между зернами материала.
Сначала утолщается решётка, затем уменьшается пористость, и, наконец, спекаются связи между зёрнами. В процессе такой обработки происходит значительная усадка изделия – примерно на 20%.
Уплотнительное кольцо SSIC Устойчив к любым химическим веществам. Поскольку в его составе нет металлического кремния, его можно использовать при температурах до 1600°C без потери прочности.