SiC Fiber Unveiled: Свойства, производство и новаторские применения

SiC Fiber Unveiled: Свойства, производство и новаторские применения

Понимание волокон SiC: Свойства и применение

Что такое SiC-волокно?

Волокно из карбида кремния - это неорганическое волокно со структурой β-карбида кремния, относящееся к категории керамических волокон.

Он изготовлен из органического соединения кремния в качестве сырья в таких процессах, как прядение, карбонизация или осаждение из паровой фазы. Этот волокнистый материал обладает многими выдающимися свойствами, такими как высокая термостойкость, высокая прочность, высокий модуль упругости и отличная химическая стабильность.

SiC Fiber Unveiled: Свойства, производство и новаторские применения

Каковы свойства волокна SiC?

Волокно из карбида кремния очень хорошо работает.

Во-первых, он обладает большой высокотемпературной стабильностью и сохраняет свою кристаллическую структуру и характеристики при очень высокой температуре, что делает его гораздо более широко используемым в высокотемпературной области.

Во-вторых, волокно из карбида кремния также обладает такими характеристиками, как высокая прочность и высокий модуль упругости, что означает, что оно очень прочное, нелегко деформируется и может выдерживать большие нагрузки и напряжения.

Кроме того, волокно из карбида кремния обладает отличной химической устойчивостью, хорошо противостоит различным химическим веществам, не подвержено коррозии и эрозии.

Каковы области применения SiC-волокна?

Волокно из карбида кремния имеет широкий спектр применения.

Прежде всего, в аэрокосмической отрасли волокно из карбида кремния часто используется для производства высокотемпературных компонентов, таких как двигатели, реакторы пиролиза и нефтехимические установки, благодаря своей превосходной высокотемпературной стабильности и высоким прочностным свойствам.

Кроме того, его использование в сочетании с углеродным волокном или стекловолокном может значительно улучшить характеристики металлических и керамических изделий, таких как тормозные колодки реактивных самолетов, лопатки двигателей, коробки передач и конструкционные материалы фюзеляжа.

Во-вторых, волокно из карбида кремния также широко используется в энергетике. Оно может использоваться в качестве высокотемпературного материала для изготовления теплозащитных материалов, высокотемпературных конвейерных лент и фильтровальных тканей для фильтрации высокотемпературных газов или расплавленных металлов.

Области применения волокна из карбида кремния

Кроме того, в химической промышленности волокна из карбида кремния также играют важную роль и используются для производства различного высокотемпературного и коррозионностойкого оборудования и компонентов.

Другие возможности производства карбида кремния включают спортивные товары. Благодаря высокой температуре плавления измельченные волокна карбида кремния используются в производстве строительных материалов для высокотемпературных печей.

Карбид кремния в электрической промышленности может быть использован в качестве корпуса клапана разрядника, кремниевых углеродных электрических нагревательных элементов и дальнего инфракрасного генератора и так далее.

В электронной промышленности монокристаллы карбида кремния могут использоваться в качестве подложек для светоизлучающих диодов, а высокочистые кристаллы карбида кремния являются высококачественным материалом для производства радиационно-стойких, высокотемпературных полупроводников.

С непрерывным развитием науки и техники области применения карбидокремниевого волокна продолжают расширяться, и его рыночный спрос также продолжает расти.

Ожидается, что в будущем волокно из карбида кремния будет играть все большую роль во многих областях и вносить все больший вклад в технический прогресс и социальное развитие.

Как производится SiC-волокно?

Существует четыре основных метода изготовления волокон карбида кремния, включая спекание порошка, преобразование волокон активированного угля, химическое осаждение из паровой фазы и преобразование прекурсора. Ниже мы сравним эти четыре метода.

Преобразование активированного углеродного волокна:

Среди них метод преобразования активированного углеродного волокна заключается в реакции углеродного волокна с газообразным оксидом кремния для преобразования углеродного волокна в волокно карбида кремния in situ. Этот процесс происходит в определенных условиях вакуума, температура контролируется на уровне 1200-1300°C, затем следует высокотемпературный отжиг в инертной атмосфере, и в итоге получаются волокна карбида кремния, содержащие микрокристаллы β-SiC.

Преобразование прекурсоров:

Правило преобразования прекурсоров заключается в использовании органических полимеров, содержащих углерод и кремний, в качестве прекурсоров, придании полимерам формы волокон путем прядения расплава и пиролизе при высоких температурах в неорганические волокна, содержащие элементы углерода и кремния. Этот метод имеет относительно зрелую технологию, высокую эффективность производства и низкую стоимость, поэтому он подходит для промышленного производства.

Карбид кремния Волокно

Химическое осаждение из паровой фазы:

Метод химического осаждения из паровой фазы использует углеродное волокно или вольфрамовую проволоку в качестве матрицы, смешивает силановые соединения с водородом и разлагает их при высоких температурах, чтобы нанести слой карбида кремния на углеродное волокно или вольфрамовую проволоку.

Порошковое спекание:

Метод спекания порошка заключается в диспергировании порошка карбида кремния в полимерном расплаве, содержащем агломераты, и получении непрерывных волокон карбида кремния путем прядения, предварительного спекания и высокотемпературного спекания.

Каждый из этих методов имеет свои особенности. В практическом применении подходящий метод может быть выбран в зависимости от конкретных потребностей и условий.

Преимущества SiC-волокна в композитных материалах

  • Антиоксидантные свойства при высоких температурах
  • Изоляционные свойства
  • Гибкость в настройке производительности
  • Высокая прочность и высокий модуль упругости
  • Химическая стабильность
  • Высокая твердость
  • Высокая термическая стабильность
  • Низкая плотность
  • Устойчивость к коррозии

Заключение

В заключение следует отметить, что SiC-волокно является краеугольным камнем в развитии технологии материалов, а его замечательные свойства и универсальность открывают путь для инноваций в различных отраслях. От исключительной термической стабильности и устойчивости к деградации окружающей среды до ключевой роли в повышении производительности и долговечности композитных материалов, SiC-волокно стоит на переднем крае современных инженерных решений.

Если вы ищете продукты из карбида кремния,  связаться с нами чтобы ознакомиться с нашей первоклассной продукцией для вашего промышленного применения.

Связанный блог

Сопутствующие товары

Оглавление

Добро пожаловать на запрос

Свяжитесь с нашими профессиональными продавцами, заполнив форму, мы предлагаем круглосуточную бесплатную консультацию.

Эксклюзивные предложения Наслаждение

Благодарим вас за интерес к нашему продукту! Оставьте сообщение сейчас, и мы предложим вам эксклюзивные скидки или индивидуальные планы, чтобы помочь вам получить больше выгоды.