¿Es el carburo de silicio una cerámica?
Pregunta 2: ¿Cuál es la diferencia entre carburo de silicio y cerámica? ¡La primera es una cerámica con muy alta porosidad y la segunda es una cerámica con muy baja porosidad! ¡Los ingredientes son los mismos!
Pregunta 3: ¿Es tóxico el carburo de silicio? El carburo de silicio tiene cuatro áreas de aplicación principales, a saber: cerámica funcional, materiales refractarios avanzados, abrasivos y materias primas metalúrgicas. Actualmente, (3) se pueden utilizar monocristales de alta pureza para fabricar semiconductores y fibras de carburo de silicio. El carburo de silicio no es tóxico. Involucrando
Pregunta 4: ¿Qué es el carburo de silicio? El carburo de silicio (SiC) es un compuesto cerámico compuesto por una combinación de silicio y carbono. También hay un mineral raro en la naturaleza: la moissanita. El carburo de silicio se presenta en al menos 70 formas cristalinas. El carburo de silicio α es la sustancia isomorfa más común, se forma a altas temperaturas superiores a 2000 °C y tiene una estructura cristalina hexagonal (similar a la wurtzita). El carburo de β-silicio tiene una estructura cúbica, similar al diamante, pero su temperatura de formación es inferior a 2000°C. La estructura se muestra en la página adjunta. Aunque la aplicación de soportes de catalizadores heterogéneos ha llamado la atención debido a su mayor área superficial unitaria que el tipo alfa, este tipo no se ha utilizado comercialmente hasta la actualidad. Debido a su gravedad específica de 3,2 y su alta temperatura de sublimación (aproximadamente 2700 °C), el carburo de silicio es muy adecuado como materia prima para rodamientos u hornos de alta temperatura. No se derrite bajo ninguna presión alcanzable y tiene una actividad química bastante baja. Debido a su alta conductividad térmica, alta intensidad de campo eléctrico de ruptura y alta densidad de corriente máxima, muchas personas han intentado recientemente usarlo para reemplazar el silicio en la aplicación de dispositivos semiconductores de alta potencia. Además, tiene un fuerte efecto de acoplamiento con la radiación de microondas y todos sus puntos de gran altitud lo hacen práctico para calentar metales. El carburo de silicio puro es incoloro, mientras que el color marrón a negro en la producción industrial se debe a impurezas que contienen hierro. El brillo iridiscente del cristal es causado por una capa protectora de sílice creada en su superficie. Usos: Semiconductores, pararrayos, componentes de circuitos, aplicaciones de alta temperatura, detectores UV, materiales estructurales, astronomía, frenos de disco, embragues, filtros de partículas diésel, pirómetros de filamento, membranas cerámicas, herramientas de corte, elementos calefactores, combustible nuclear, joyería, acero, equipo de protección, portador de catalizador y otros campos.
Pregunta 5: ¿Qué es el carburo de silicio y cuál es su función? Los productos de carburo de silicio se pueden dividir en muchos tipos según los diferentes entornos de uso. Generalmente se utiliza de forma más mecánica. Cuando se utilizan en sellos mecánicos, se les puede llamar anillos de sellado de carburo de silicio, que se dividen en anillos estáticos, anillos móviles y anillos planos. También podemos producir productos de carburo de silicio de diversas formas según los requisitos especiales de los clientes, como piezas de formas especiales de carburo de silicio, placas de carburo de silicio, anillos de carburo de silicio, etc.
Las cerámicas de carburo de silicio son uno de los productos del carburo de silicio. Tienen las características de alta dureza, alta resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas, lo que hace que las cerámicas de carburo de silicio se utilicen ampliamente.
Aplicación en anillos de sellado: las cerámicas de carburo de silicio tienen buena resistencia a la corrosión química, alta resistencia, alta dureza, buena resistencia al desgaste, bajo coeficiente de fricción y resistencia a altas temperaturas. . Cuando se combina con materiales de grafito, su coeficiente de fricción es menor que el de las cerámicas de alúmina y el carburo cementado, por lo que puede usarse para valores altos de PV, especialmente para el transporte de ácidos y álcalis fuertes. Los productos sinterizados de carburo de silicio tipo SIC-1 producidos por nuestra empresa tienen las características de alta densidad, alta dureza, lotes de producción grandes y forma de producto compleja. Son adecuados para sellos de alto rendimiento, especialmente alto valor PV y ácidos y álcalis fuertes. resistencia. Los productos cerámicos de carburo de silicio SIC-3 producidos por nuestra empresa son materiales de carburo de silicio que contienen grafito. Dado que hay una gran cantidad de partículas finas de grafito dispersas en la matriz de carburo de silicio, cuando se usa junto con otros materiales, su coeficiente de fricción es muy pequeño y tiene buenas propiedades autolubricantes. Es especialmente adecuado para fabricar sellos de gas o sellos. condiciones de fricción seca, mejorando así la vida útil del sellado y la confiabilidad operativa.
Pregunta 6: ¿El carburo de silicio cerámico es resistente a bajas temperaturas, principalmente debido a su excelente resistencia al desgaste, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión química?
Es difícil encontrar referencias a su resistencia a bajas temperaturas en la literatura, pero una cosa es segura: los materiales de carburo de silicio se utilizan en la tecnología de cohetes, principalmente para aprovechar su resistencia a altas temperaturas y su resistencia al desgaste, pero cuando el cohete pasa a través del En la atmósfera y en la parte superior de la troposfera, la temperatura puede alcanzar -50 - 60°C, y la diferencia de temperatura cambia mucho a través de la capa media.
Pregunta 7: ¿Cuál de los óxidos de circonio (ZrO2), óxido de circonio y carburo de silicio es resistente al desgaste?
Las principales materias primas minerales de circonio en la naturaleza son la baddeleyita y el circonio. El circonio es un mineral ígneo profundo de color amarillo claro, marrón, amarillo verdoso, etc. , con un peso específico de 4,6-4,7 y una dureza de 7,5. Tiene un fuerte brillo metálico y puede utilizarse como materia prima para esmaltes cerámicos.
Polvo amorfo pesado de color blanco o cristal monoclínico, inodoro e insípido. Los cristales tetragonales se forman por encima de los 1100°C y los cristales cúbicos se forman por encima de los 1900°C. Por lo general, contiene una pequeña cantidad de dióxido de hafnio, que se funde con carbonato de sodio para formar circonato de sodio, que puede hidrolizarse en hidróxido de sodio e hidróxido de circonio, que son casi insolubles en agua. Se disuelve en 2 partes de ácido sulfúrico y una temperatura de 6900°C. Ligeramente soluble en ácido clorhídrico y ácido nítrico, lentamente soluble en ácido fluorhídrico, casi insoluble en agua. La densidad relativa es 5,85, el punto de fusión es 2680°C, el punto de ebullición es 4300°C, el índice de refracción es 2,2 y la dosis letal media (en la cavidad abdominal de los ratones) es 37 mg/kg, que es ** .
Carburo de silicio
El carburo de silicio (SiC) se fabrica fundiendo arena de cuarzo, coque de petróleo (o coque de carbón) y aserrín a alta temperatura en un horno de resistencia. El carburo de silicio también es un mineral raro en la naturaleza, también conocido como moissanita. Entre las materias primas refractarias de alta tecnología sin óxido, como el carbono, el nitrógeno y el boro, el carburo de silicio es el más utilizado y económico. Puede denominarse arena diamantada o arena refractaria. El carburo de silicio se fabrica a partir de arena de cuarzo, coque de petróleo (o coque de carbón), aserrín (se requiere sal para producir carburo de silicio verde) y otras materias primas, que se funden a alta temperatura en un horno de resistencia. El carburo de silicio que se produce actualmente en mi país se divide en carburo de silicio negro y carburo de silicio verde. Ambos son cristales hexagonales con una gravedad específica de 3,20 ~ 3,25 y una microdureza de 2840 ~ 3325.
La fórmula molecular es SiC. Su dureza está entre el corindón y el diamante, y su resistencia mecánica es superior a la del corindón. Se utiliza como abrasivo y algunos otros materiales industriales. El carburo de silicio industrial se desarrolló con éxito en 1891 y fue el primer abrasivo artificial. Aunque hay pequeñas cantidades de carburo de silicio en los meteoritos y en la corteza terrestre, todavía no se han encontrado fuentes explotables.
El carburo de silicio puro es un cristal incoloro y transparente. El carburo de silicio industrial aparece en amarillo claro, verde, azul o incluso negro debido a los diferentes tipos y contenidos de impurezas, y su transparencia varía con la pureza. La estructura cristalina del carburo de silicio se divide en α-SiC hexagonal o rómbico y β-SiC cúbico (llamado carburo de silicio cúbico). El α-SiC forma muchas variantes diferentes debido a los diferentes órdenes de apilamiento de los átomos de carbono y silicio en su estructura cristalina. Por encima de 2100 °C, se ha descubierto que más de 70 especies de β-SiC se transforman en α-SiC. El método de producción industrial de carburo de silicio consiste en utilizar arena de cuarzo y coque de petróleo de alta calidad para refinar bloques de carburo de silicio en un horno de resistencia y luego someterse a trituración, lavado con ácidos y álcalis, cribado magnético o separación de agua para fabricar productos de diversos tamaños de partículas. .
Hay dos variedades básicas de carburo de silicio comúnmente utilizadas, el carburo de silicio negro y el carburo de silicio verde, ambos pertenecientes al α-SiC. ① El carburo de silicio negro contiene aproximadamente 95 SiC y tiene mayor tenacidad que el carburo de silicio verde. Se utiliza principalmente para procesar materiales con baja resistencia a la tracción, como vidrio, cerámica, piedra, materiales refractarios, hierro fundido, metales no ferrosos, etc. ② El carburo de silicio verde contiene aproximadamente 97 SiC y tiene buenas propiedades de autoafilado. Se utiliza principalmente para procesar carburo cementado, aleaciones de titanio y vidrio óptico. También se utiliza para bruñir camisas de cilindros y herramientas de corte de acero de alta velocidad para rectificado fino. También hay carburo de silicio cúbico, un cristal de color amarillo verdoso elaborado mediante un proceso especial. Las herramientas abrasivas utilizadas para la producción son adecuadas para el mecanizado de rodamientos de ultraprecisión y la rugosidad de la superficie se puede procesar desde Ra32 ~ 0,16 micrones hasta Ra0,04 ~ 0,02 micrones al mismo tiempo.
El carburo de silicio tiene muchos otros usos además de abrasivos debido a sus propiedades químicas estables, alta conductividad térmica, pequeño coeficiente de expansión térmica y buena resistencia al desgaste. Si se utiliza un proceso especial para recubrir la pared interior del impulsor o cilindro de la turbina con polvo de carburo de silicio, se puede mejorar su resistencia al desgaste y su vida útil se puede extender de 1 a 2 veces. Los materiales refractarios avanzados fabricados con él tienen buenos resultados; Resistencia al choque térmico, tamaño pequeño y tiene las ventajas de peso ligero, alta resistencia y buen efecto de ahorro de energía.
El carburo de silicio de baja calidad (que contiene aproximadamente SiC 85) es un excelente desoxidante que puede acelerar la fabricación de acero, controlar la composición química y mejorar la calidad del acero. Además, el carburo de silicio también se utiliza ampliamente en la fabricación de varillas de carburo de silicio para elementos calefactores eléctricos.
El carburo de silicio es un semiconductor de alta dureza, buena conductividad térmica y resistencia a la oxidación a altas temperaturas.
Óxido de aluminio
También conocido como óxido de aluminio, el peso molecular es 102, normalmente se le llama “alúmina”. Es un polvo blanco amorfo, comúnmente conocido como bauxita.
Polvo cristalino blanco, inodoro, insípido, extremadamente duro, fácil de absorber la humedad pero no delicuescente, soluble en ácido sulfúrico concentrado, disuelto lentamente en solución alcalina para formar hidróxido, casi insoluble en agua y orgánico no polar. disolventes. La densidad relativa (D204) es 4,0. El punto de fusión es de aproximadamente 2000 ℃...>; gt
Pregunta 8: ¿Son caras las cerámicas porosas de carburo de silicio? Fabricamos materiales compuestos de matriz cerámica de carburo de silicio y los precios oscilan entre 40.000 y 654,38 millones por kilogramo.
Pregunta 9: ¿Cuál es la categoría industrial del carburo de silicio? Pertenece a la industria de la fundición;
Ámbito de aplicación
El carburo de silicio tiene cuatro áreas de aplicación principales, a saber: cerámica funcional, materiales refractarios avanzados, abrasivos y materias primas metalúrgicas. El carburo de silicio en bruto se puede suministrar en grandes cantidades y no puede considerarse un producto de alta tecnología. La aplicación de polvo de nanocarburo de silicio con alto contenido técnico no puede generar economías de escala en poco tiempo.
(1) Como abrasivo, se puede utilizar como herramientas abrasivas, como muelas abrasivas, piedras de afilar, cabezales abrasivos, baldosas de arena, etc.
⑵ Utilizado como desoxidante metalúrgico y materiales resistentes a altas temperaturas.
(3) Los monocristales de alta pureza se pueden utilizar para fabricar semiconductores y fibras de carburo de silicio.
Usos principales: Se utiliza para corte de alambre de silicio monocristalino de 3-12 pulgadas, silicio policristalino, arseniuro de potasio, cristales estacionales, etc. Materiales de procesamiento de ingeniería para la industria solar fotovoltaica, la industria de semiconductores y la industria de cristales piezoeléctricos.
Utilizado en semiconductores, pararrayos, componentes de circuitos, aplicaciones de alta temperatura, detectores UV, materiales estructurales, astronomía, frenos de disco, embragues, filtros de partículas diésel, pirómetros de filamento, membranas cerámicas, herramientas de corte, componentes de calefacción, combustible nuclear, joyería, acero, equipo de protección, portador de catalizador y otros campos.
Abrasivos
Utilizados principalmente en productos fotovoltaicos para muelas abrasivas, papel de lija, bandas abrasivas, piedras de afilar, bloques abrasivos, cabezales abrasivos, pasta abrasiva, silicio monocristalino, silicio policristalino y la industria electrónica. y pulido de cristales piezoeléctricos.
Industria química
Se puede utilizar como desoxidante para la fabricación de acero y mejorador de la estructura del hierro fundido. También se puede utilizar como materia prima para fabricar tetracloruro de silicio, que es un. Silicio orgánico. Principal materia prima para la industria de la resina. El desoxidante de carburo de silicio es un nuevo tipo de desoxidante compuesto potente que reemplaza el polvo de silicio y el polvo de carbón tradicionales para la desoxidación. En comparación con el proceso original, las propiedades físicas y químicas son más estables, el efecto de desoxidación es bueno, el tiempo de desoxidación se acorta, se ahorra energía, se mejora la eficiencia de la fabricación de acero, se mejora la calidad del acero y se mejora el consumo de materias primas y auxiliares. Se reduce, se reduce la contaminación ambiental y se mejoran las condiciones laborales, mejorando los beneficios económicos integrales del horno eléctrico.
Materiales de "tres pruebas"
El carburo de silicio tiene las características de resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, alta resistencia, buena conductividad térmica y resistencia al impacto. Por un lado, el carburo de silicio se puede utilizar en diversos revestimientos de hornos de fundición, componentes de hornos de alta temperatura, placas de carburo de silicio, revestimientos, soportes, hundimientos, crisoles de carburo de silicio, etc.
Por otro lado, se puede utilizar como materiales de calentamiento indirecto de alta temperatura en la industria de fundición de metales no ferrosos, como hornos de destilación de tanques verticales, bandejas de hornos de destilación, celdas electrolíticas de aluminio, hornos de fundición de cobre. revestimientos y placas de arco para hornos de polvo de zinc, tubo de protección de termopar, etc. Se utiliza para fabricar materiales cerámicos de carburo de silicio avanzados que son resistentes al desgaste, a la corrosión y a las altas temperaturas. También se puede utilizar para fabricar boquillas de cohetes y palas de turbinas de gas. Además, el carburo de silicio también es uno de los materiales ideales para calentadores de agua solares en carreteras y pistas de aterrizaje.
Metales no ferrosos
El carburo de silicio tiene resistencia a altas temperaturas, alta resistencia, buena conductividad térmica y resistencia al impacto, y puede usarse como materiales de calentamiento indirecto a altas temperaturas, como retortas. hornos, bandejas de hornos de destilación, celdas electrolíticas de aluminio, revestimientos de hornos de fusión de cobre, placas de arco para hornos de polvo de zinc, tubos de protección de termopares, etc.
Acero
Utilizando las características de resistencia a la corrosión, resistencia al choque térmico, resistencia al desgaste y buena conductividad térmica, el carburo de silicio se utiliza en revestimientos de altos hornos de gran tamaño para aumentar su vida útil.
Procesamiento de minerales metalúrgicos
La dureza del carburo de silicio es superada solo por el diamante y tiene una fuerte resistencia al desgaste. Es un material ideal para tuberías, impulsores, cámaras de combustión, ciclones y tolvas de mineral resistentes al desgaste, y su resistencia al desgaste es de 5 a 20 veces mayor que la del hierro fundido y el caucho. Def es también uno de los materiales ideales para pistas de aviación.
Industria de muelas abrasivas de cerámica para materiales de construcción
Utilizando sus características de alta conductividad térmica, radiación térmica y alta intensidad térmica, la fabricación de muebles para hornos de placas delgadas no solo puede reducir el volumen del horno. muebles, pero también aumentan la carga del horno, la cantidad y la calidad del producto, y acortan el ciclo de producción. Es una materia prima indirecta ideal para la cocción y sinterización de esmaltes cerámicos.
Ahorro de energía
El uso de una buena conductividad térmica y estabilidad térmica como intercambiador de calor puede reducir el consumo de combustible en un 20, ahorrar combustible en un 35 y aumentar la productividad en un 20-30, especialmente para The La resistencia al desgaste de la tubería de descarga de la planta de procesamiento de minerales de la mina es de 6 a 7 veces mayor que la de los materiales ordinarios resistentes al desgaste.
El tamaño y la composición de las partículas abrasivas cumplen con GB T 2477-83. El método de determinación de la composición del tamaño de partículas abrasivas es GB/T 2481-83.
Joyería
El carburo de silicio sintético, también conocido como moissanita sintética y moissanita sintética (composición química SiC), tiene una dispersión 0,104 mayor que la del diamante (0,044) y un índice de refracción de 2,65- 2,69 (2,42) de diamante, tiene el mismo brillo de diamante y un "fuego" más fuerte, y está más cerca del diamante que cualquier imitación anterior. Es fabricado por C3 Company en Carolina del Norte, EE. UU. Tiene patentes para la producción de carburo de silicio sintético en varios países del mundo y está siendo promovido y aplicado en todo el mundo. ... gt gt
Pregunta 10: ¿Cuál es más resistente al desgaste, la cerámica de carburo de silicio o la cerámica de alúmina? Las cerámicas de alúmina son más resistentes al desgaste.
Los guijarros molidos con bolas de nuestra fábrica de cerámica están hechos de guijarros con alto contenido de aluminio molidos en arena natural, que son muy resistentes al desgaste. Además, la alúmina mejora la resistencia mecánica y la dureza de las cerámicas cuando se cuece a altas temperaturas, mientras que el carburo de silicio es una cerámica especial resistente a las altas temperaturas pero no tan resistente al desgaste como las cerámicas de alúmina.