反応結合炭化ケイ素のパワーを解き明かす:総合ガイド

反応結合炭化ケイ素のパワーを解き明かす:総合ガイド

反応結合炭化ケイ素は、良好な熱安定性、高温耐性、高熱伝導性などの利点を持つセラミック調製法である。

続いて、主な製造工程を見てみよう。 炭化ケイ素セラミック - 反応結合炭化ケイ素。

反応結合炭化ケイ素の紹介

ポーラス鋼ビレットの品質を改善し、気孔を減少させ、特定の強度と寸法精度を持つ最終製品を焼結するプロセスは、反応結合炭化ケイ素と呼ばれ、自己結合炭化ケイ素とも呼ばれる。

反応性炭化ケイ素

反応結合炭化ケイ素の製造工程

まず、グラファイトとα-SiC粉末を特定の比率で配合する。

この混合物を約1650℃まで加熱し、ビレットを形成する。

同時に、シリコンは気相または液相を通じて鋼片に浸透または浸透する。

ビレット中でケイ素はグラファイトと反応してβ-SiCを形成し、既存のα-SiC粒子と結合する。

シリコンが完全に注入されると、完全な密度を持ち、寸法収縮のない反応焼結体が生成される。

反応結合炭化ケイ素の特性

高硬度

通常モース硬度9

優れた熱安定性

約1650℃までの耐熱温度

耐摩耗性

優れた耐摩耗性

耐薬品性

耐酸・耐アルカリ性

低密度

約3.10~3.15g/cm³。

熱伝導率

通常120~200W/(m・K)

多孔性

通常10%以下

耐酸化性

一般的に1600℃までの温度で酸化に耐える。

反応結合炭化ケイ素の用途

メカニカルシールとベアリング:ポンプシール、アジテーターシール、バルブベアリング

半導体ウェーハプロセス装置:ウェーハキャリアとサセプター;エンドエフェクター

研磨材および研削メディア:研削砥石とディスク:切削工具

自動車部品:ブレーキディスクとパッド;ターボチャージャー部品

熱交換器チューブ: 化学処理

反応結合炭化ケイ素 VS 焼結SiC

炭化ケイ素のセラミック形状、すなわち反応結合炭化ケイ素(RBSC)と焼結炭化ケイ素(SiC)は、熱に対する並外れた耐性、硬度、強度で広く認められている。

しかし、多様な生産技術を駆使して作られるため、独特の素材感を持ち、さまざまな用途に適している。

焼結SiCとRBSCの区別を知ることは、特定の用途に適した材料の選択に役立ちます。

 

反応結合炭化ケイ素

焼結炭化ケイ素

密度

高密度

高密度

多孔性

10%以下の気孔率

空隙率ほぼゼロ

強さ

高強度

より高い強度

熱伝導率

熱伝導率は変化する

 安定した高い熱伝導性

コスト

製造プロセスが低い

 処理時間が長い

耐薬品性

酸、アルカリ、溶融金属に対する高い耐食性

ケミカル・アタックへの耐性が高く、特に高温用途に適している。

反応結合炭化ケイ素を使用する利点と利点

反応結合炭化ケイ素の利点には、高強度、低熱膨張係数、良好な熱伝導性、正味のサイズ焼結(焼結の前後でサイズ変化がない)、大型で複雑な形状の製品の調製が容易であることなどがある。

ホットプレスや無加圧焼結炭化ケイ素に比べ、コストは大幅に低い。

反応結合炭化ケイ素

このエンジニアリング・セラミック材料は幅広い用途に使用され、海外では高温バルブ部品、熱交換部品、すべり軸受、メカニカルシールなどに広く利用されている。

特定のアプリケーションでは、それはのようなユニークな利点を持っています:

  • 摩耗部品についてRBSCの耐摩耗性は、ベアリング、シール、その他の部品の寿命を大幅に延ばし、メンテナンス費用とダウンタイムを削減します。
  • 高温環境で応力回復力と熱安定性により、バーナーノズルや窯の家具など、高温にさらされる部品に最適です。
  • 腐食性環境過酷な環境においても、RBSCの化学的不活性は化学処理機械の部品の信頼性と耐久性を保証します。

結論

まとめると、反応結合炭化ケイ素は、性能、寿命、総合的なコスト効率の面で強力な利点を提供するため、困難なエンジニアリング用途で選択される材料ソリューションである。
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