MATERIAALI

Piikarbidia (SiC) kutsutaan myös karborundiksi, ja sitä valmistetaan kvartsihiekasta, öljykoksista (tai hiilikoksista), puuhakkeesta (joita on lisättävä vihreän piikarbidin valmistuksessa) ja niin edelleen. Piikarbidissa on myös harvinainen mineraali, mulperipuu. Nykyaikaisissa C-, N-, B- ja muissa ei-oksidipohjaisissa korkean teknologian tulenkestävissä raaka-aineissa piikarbidi on yksi yleisimmin käytetyistä ja taloudellisimmista materiaaleista, ja sitä voidaan kutsua kultaiseksi teräshiekaksi tai tulenkestäväksi hiekaksi. Tällä hetkellä Kiinan teollinen piikarbidin tuotanto jaetaan mustaan ​​piikarbidiin ja vihreään piikarbidiin, jotka molemmat ovat kuusikulmaisia ​​kiteitä, joiden suhde on 3,20–3,25 ja mikrokovuus 2840–3320 kg/m².

Piikarbidituotteet luokitellaan moniin tyyppeihin eri käyttöympäristöjen mukaan. Niitä käytetään yleensä mekaanisesti. Esimerkiksi piikarbidi on ihanteellinen materiaali piikarbidimekaaniselle tiivisteelle sen hyvän kemiallisen korroosionkestävyyden, korkean lujuuden, korkean kovuuden, hyvän kulutuskestävyyden, pienen kitkakertoimen ja korkean lämpötilankestävyyden vuoksi.

SIC-tiivisterenkaat voidaan jakaa staattisiin renkaisiin, liikkuviin renkaisiin, litteisiin renkaisiin ja niin edelleen. Piikarbidista voidaan valmistaa erilaisia ​​kovametallituotteita, kuten piikarbidista valmistettuja pyöriviä renkaita, piikarbidista valmistettuja kiinteäjä istuimia, piikarbidista valmistettuja holkkeja ja niin edelleen, asiakkaiden erityisvaatimusten mukaisesti. Sitä voidaan käyttää myös yhdessä grafiittimateriaalin kanssa, ja sen kitkakerroin on pienempi kuin alumiinioksidikeramiikalla ja kovametalliseoksella, joten sitä voidaan käyttää korkean aurinkosähköarvon arvoissa, erityisesti vahvojen happojen ja vahvojen emästen olosuhteissa.

SIC:n vähäinen kitka on yksi sen käytön tärkeimmistä eduista mekaanisissa tiivisteissä. SIC kestää siksi kulumista paremmin kuin muut materiaalit, mikä pidentää tiivisteen käyttöikää. Lisäksi SIC:n vähäinen kitka vähentää voitelun tarvetta. Voitelun puute vähentää kontaminaation ja korroosion mahdollisuutta, mikä parantaa tehokkuutta ja luotettavuutta.

SIC-kuidulla on myös erinomainen kulutuskestävyys. Tämä tarkoittaa, että se kestää jatkuvaa käyttöä kulumatta tai rikkoutumatta. Tästä syystä se on täydellinen materiaali käyttötarkoituksiin, jotka vaativat korkeaa luotettavuutta ja kestävyyttä.

Se voidaan myös hioa uudelleen ja kiillottaa, joten tiiviste voidaan kunnostaa useita kertoja sen käyttöiän aikana. Sitä käytetään yleensä mekaanisemmin, kuten mekaanisissa tiivisteissä sen hyvän kemiallisen korroosionkestävyyden, suuren lujuuden, suuren kovuuden, hyvän kulutuskestävyyden, pienen kitkakertoimen ja korkean lämpötilankestävyyden vuoksi.

Kun piikarbidia käytetään mekaanisissa tiivistepinnoissa, se parantaa suorituskykyä, pidentää tiivisteen käyttöikää, alentaa ylläpitokustannuksia ja alentaa käyttökustannuksia pyörivissä laitteissa, kuten turbiineissa, kompressoreissa ja keskipakopumpuissa. Piikarbidilla voi olla erilaisia ​​ominaisuuksia riippuen siitä, miten se on valmistettu. Reaktiosidottu piikarbidi muodostuu sitomalla piikarbidihiukkasia toisiinsa reaktioprosessissa.

Tämä prosessi ei merkittävästi vaikuta materiaalin fysikaalisiin ja lämpöominaisuuksiin, mutta se rajoittaa materiaalin kemiallista kestävyyttä. Yleisimpiä ongelmakemikaaleja ovat emäkset (ja muut korkean pH:n kemikaalit) ja vahvat hapot, joten reaktiosidottua piikarbidia ei tule käyttää näissä sovelluksissa.

Reaktiosintrattu infiltroitupiikarbidi. Tällaisessa materiaalissa alkuperäisen SIC-materiaalin huokoset täyttyvät tunkeutumisprosessissa polttamalla metallista piitä, jolloin syntyy sekundaarista piikarbidia ja materiaali saa poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet ja kulumiskestävyyden. Minimaalisen kutistumisensa ansiosta sitä voidaan käyttää suurten ja monimutkaisten osien valmistuksessa tiukoilla toleransseilla. Piipitoisuus kuitenkin rajoittaa enimmäiskäyttölämpötilan 1 350 °C:seen, ja kemiallinen kestävyys on myös rajoitettu noin pH-arvoon 10. Materiaalia ei suositella käytettäväksi aggressiivisissa emäksisissä ympäristöissä.

SintrattuPiikarbidia saadaan sintraamalla esipuristettua erittäin hienoa SIC-rakeita 2000 °C:n lämpötilassa, jolloin materiaalin jyvien välille muodostuu vahvoja sidoksia.
Ensin hila paksuuntuu, sitten huokoisuus pienenee ja lopuksi rakeiden väliset sidokset sintrautuvat. Tällaisen käsittelyn aikana tuote kutistuu merkittävästi – noin 20 %.
SSIC-tiivisterengas kestää kaikkia kemikaaleja. Koska sen rakenteessa ei ole metallista piitä, sitä voidaan käyttää jopa 1600 °C:n lämpötiloissa vaikuttamatta sen lujuuteen.