Изделия из карбида кремния (SiC)

Это высокотехнологичный композитный материал на основе углерода и кремния. Материал обладает необычайно высокой износостойкостью, химической стойкостью, а также высокими механическими характеристиками, которые определили его широкую востребованность в различных отраслях народного хозяйства.

Основные характеристики материала

Способность выдерживать механические нагрузки, а также отличное сопротивление коррозии при воздействии высоких температур.
Устойчивость к тепловым ударам и многочисленным теплосменам.
Отличная теплопроводность.
Химическая инертность к многим агрессивным веществам, в том числе расплавам металлов, концентрированным кипящим кислотам.
Герметичность по отношению к газам и жидкостям.
Антифрикционность.

Производство изделий из карбида кремния и его преимущества

Технические изделия из карбида кремния изготавливаются следующими способами: реакцией связывания и спекания. Каждый метод формирования конкретного изделия сильно влияет на конечную микроструктуру материала.

Изделия из реакционно-связанного (SiSiC) карбида кремния изготавливается путем инфильтрации компактов, изготовленных из смесей SiC и углерода с жидким кремнием. Кремний реагирует с углеродом, образуя вторичный SiC, который связывает исходные частицы SiC.

Изделия из спеченного (SSiC) карбида кремния производятся из чистого порошка SiC с неоксидными добавками для спекания. При производстве используются обычные процессы формования керамики, и материал спекается в инертной атмосфере при температуре до 2000ºC или выше.

Обе формы карбида кремния (SiSiC/ SSiC) обладают высокой износостойкостью и хорошими механическими свойствами, в том числе высокой температурной прочностью и термостойкостью

Основное достоинство керамики на основе карбида кремния как материала пар трения для торцовых уплотнений и подшипников скольжения — это очень высокая износостойкость в жестких условиях абразивосодержащих, химически агрессивных сред и повышенных температур. Износостойкость обеспечивается, в основном, сочетанием высокой твердости и высокой теплопроводности. Известно, что ресурс работы деталей из карбида кремния в абразивных средах в разы выше, чем у инструментальных сталей и графитов, и в 1,5-2 раза, чем у твердых сплавов. Высокая теплопроводность существенно снижает градиент температуры в элементах подшипника и вместе с низким коэффициентом термического расширения обеспечивает стабильность геометрических характеристик (величину рабочего зазора и форму поверхности трения) в широком диапазоне рабочих температур. Указанное сочетание высокой теплопроводности и низкого коэффициента термического расширения определяет высокую термостойкость карбида кремния. Он способен выдерживать десятки термоударов до 1000-1300°С. Карбид кремния работает до температуры 1350°С. Большое значение имеет химическая стойкость карбида кремния, в том числе к продуктам нефтехимии. Указанный перечень свойств карбида кремния позволяет использовать его в нефтедобыче (нефть и пластовые воды), в большинстве процессов нефтепереработки, в металлургии, медицине и др.

Наши инженеры всегда готовы проконсультировать вас о сильных и слабых сторонах карбидокремниевой керамики для Ваших конкретных применений.

Технические характеристики карбидокремниевой керамики

валы и упорные подшипники из карбида кремния для химических пластиковых герметичных насосов с магнитной муфтой различных производителей
керамические штока (из карбидкремниевой керамики) для плунжерных насосов -дозаторов различных производителей

Параметр	Композиция А Si-SiC-C	Композиция В Si-SiC-C	Композиция С Si-SiC-C
Содержание компонентов (%)	Si–10, SiC-50, C-40	Si°–10, SiC-50, C-40	Si °–5, SiC-85, C-10
Плотность (г/см3)	2,45-2,5	2,45-2,5	2,9-3,05
Твердость по Виккерсу	15-18	15-18	28-31
Прочность при сжатии (Мпа)	350-480	350-480	1840-2000
Прочность при изгибе (Мпа)	135	135	365-390
Модуль упругости при изгибе (Гпа)			350-430
Коэффициент термического расширения (в интервале 20-1000 ℃) (10⁻⁶ К⁻¹)		4,1	4,1
Коэффициент теплопроводности (Вт/мК)	130	130	140-160
Диапазон значения РН для рабочей среды	0-10	0-14	0-14

Предлагаемые композиции Si-SiC-C керамики обладают высокими эксплуатационными характеристиками необходимыми для контактной пары трения:

механической прочностью, твердостью и износостойкостью.
устойчивостью к теплосменам (для улучшения антифрикционных свойств в составе керамики локально присутствует углерод)
химической стойкостью РН 0-14. В составе керамики весь свободный кремний (Si °) легирован алюминием.

Для особо ответственных изделий с целью улучшения скольжения на поверхности полностью готовых изделий имеется техническая возможность нанести алмазоподобное покрытие (АПП).

Алмазоподобное покрытие (АПП) имеет толщину не более 2-5 мкм, высокую твёрдость и очень низкий коэффициент трения (не более 0,015), покрытие химически стойкое, работоспособно при температуре до 800С.

Антифрикционные керамические изделия уверенно работают в переходных режимах пуска/останова насосного оборудования, а также в режимах «ограниченной смазки».

Сделать заказ

Задайте нам любой вопрос или закажите продукцию через форму обратной связи