Aplicación del carburo de silicio (SiC) en cerámica
El carburo de silicio SiC incluye carburo de silicio SiC verde y carburo de silicio SiC negro.
Carburo de silicio negro SiC
La aplicación del carburo de silicio (SiC) en el campo de la cerámica se ha diversificado debido a sus propiedades físicas y químicas únicas, cubriendo principalmente las siguientes direcciones:
1. Fabricación de material estructural
Piezas resistentes al desgaste
La alta dureza (dureza Mohs 9,2-9,5) y la excelente resistencia mecánica de las cerámicas de carburo de silicio SiC las hacen ampliamente utilizadas en piezas resistentes al desgaste, como anillos de sellado, cojinetes deslizantes y placas a prueba de balas, que pueden soportar la fricción y el impacto en condiciones de trabajo extremas.
Piezas de cojinetes de alta temperatura
En el campo aeroespacial, las cerámicas de carburo de silicio SiC se utilizan para fabricar álabes de turbinas de gas, piezas del extremo caliente del motor, etc. Su alta resistencia a la temperatura (punto de fusión 2700 °C) y resistencia al choque térmico (bajo coeficiente de expansión térmica) garantizan la estabilidad estructural bajo temperaturas extremas.
2. Aplicaciones industriales de alta temperatura
Revestimiento de hornos y materiales refractarios
Las cerámicas de carburo de silicio, como herramientas para hornos, ladrillos refractarios o materiales de revestimiento, pueden reducir la pérdida de calor en hornos de alta temperatura y prolongar su vida útil. Son adecuadas para procesos de alta temperatura como la sinterización de cerámica y la fundición de metales.
Elementos calefactores de alta temperatura
Equipos de calentamiento indirecto utilizados para la fundición de metales no ferrosos, como hornos de tanque verticales y revestimientos de celdas electrolíticas de aluminio, su alta conductividad térmica y resistencia a la corrosión mejoran la eficiencia energética.
3. Desarrollo cerámico funcional
Tecnología de separación por membrana cerámica
Las membranas cerámicas de SiC, debido a su inercia química y resistencia a la corrosión, funcionan bien en escenarios industriales como la separación de gases a alta temperatura y la filtración de fluidos corrosivos, como el tratamiento de medios ácidos y alcalinos fuertes en la industria química.
Materiales electrónicos y energéticos
Como portadores de catalizadores o sustratos de dispositivos semiconductores, las cerámicas de carburo de silicio mejoran el rendimiento del equipo y reducen el consumo de energía en dispositivos de potencia, aglutinantes de electrodos negativos de baterías de litio y otros campos.
4. Mejora de la tecnología de procesamiento
Esmerilado y pulido
Los abrasivos de carburo de silicio se utilizan para el acabado de superficies cerámicas con alta eficiencia de corte, lo que puede eliminar rápidamente los defectos del material y lograr un pulido de alta precisión, mejorando el acabado del producto.
Optimización del proceso de sinterización
La tecnología de sinterización sin presión (S-SiC) prepara piezas cerámicas de formas complejas a través de sinterización en fase líquida o sólida, que es a la vez de alta densidad y rentable y adecuada para la producción en masa.
5. Ahorro de energía y protección del medio ambiente
Mejora de la eficiencia energética
La conductividad térmica de la cerámica de carburo de silicio puede optimizar el diseño del horno, reducir la pérdida de calor y reducir el consumo de energía de producción.
Sustitución de material respetuosa con el medio ambiente
Como desoxidante o recubrimiento resistente a la corrosión, reduce la emisión de sustancias nocivas en los procesos químicos y promueve la fabricación ecológica.
La aplicación de la cerámica de carburo de silicio se está expandiendo de las industrias tradicionales a los campos de alta tecnología, como las nuevas energías y los semiconductores. Sus ventajas de rendimiento e innovaciones de procesos siguen promoviendo la transformación y la modernización de la industria cerámica.