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制备碳化硅陶瓷的方法及碳化硅陶瓷应用领域

日期:2019-12-03 17:11 人气:

碳化硅陶瓷具有较高的抗氧化以及较好的耐腐性,且有很高的耐磨损系数。能够耐高温一千六百度左右,是陶瓷中耐高温理想的材料。下面小编就给大家介绍一下制备碳化硅陶瓷有哪些方法,以及碳化硅陶瓷有哪些应用领域。

一、制备碳化硅陶瓷的方法

1、热压碳化硅陶瓷:虽然在2000度以上的温度和350MPa以上的压力可以使纯SIC热压致密。但是通常还是采用加入添加剂的方法。热压添加剂有两类,一类与碳化硅中的杂质形成液相,通过液相促进烧结。一类是与SiC形成固溶体降低晶界能促进烧结。

2、常压碳化硅陶瓷:常压烧结碳化硅也命名为无压烧结碳化硅,在烧结到2100度以上的温度下。生成高纯度、高致密的碳化硅陶瓷。

3、反应碳化硅陶瓷:反应烧结碳化硅又称为自结合SIC。将碳化硅粉和石墨粉按一定的比例混合压成坯体块,加热到1650度左右,通过气相与C反应生成。

二、碳化硅陶瓷的应用领域

1、化工、冶金:碳化硅材料对铁水、熔渣和碱金属的侵蚀有高的抗力,和高导热和耐磨损的特性,使高炉寿命延长了20%-40%。在冶炼金属铝、铜和锌时,也大量的采用了各种碳化硅材料作为炉衬或坩埚。在化工、冶金工业中,为了充分利用各种热炉废气中的热量,经常使用陶瓷热交换器预热各种气体或液体。

2、能源环保:将煤气在高温下直接净化,可充分利Hexolov热交换器用煤气的显热,比之常温净化可大大提高热效率。将高温净化后的煤气直接用于燃气轮机发电,可以大大提高供电效率,减低有害物的排量,节约用水。

3、工业窑炉:轻工、建材、电子等行业大量使用各种工业窑炉,采用不同材质碳化硅窑具的组合。可以大幅度减少窑具重量及其所占据的空间,提高能量利用率,减轻工人劳动强度。

4、各种加熟装置:在材料烧结、熔化、热处理,以及玻璃行业,燃气间接加热是一种重要方式。燃气间接加热与直接燃烧加热相比,可大大提高热效率,降低NO等有害气体的排出。同时提高了温度的稳定性,保证对炉内气氛的控制。同时在许多工业加热过程中,要求工件与燃烧环境隔离。

5、发热元件:碳化硅重要的导电特性使得其是制造lOOO℃以上加热炉发热元件的最主要材料。碳化硅发热元件是碳化硅材料的最主要产品,具有极大的市场

6、机械密封:为了改进性能,节约燃料。延长保修期,汽车工业对冷却系统提出了更高的要求。由于汽车冷却系统温度和压力的提高,要求水泵具有更高的速度,承担更高的负载。

7、原子能工业用碳化硅复合材料:碳化硅材料具有低的中子激活行为(中子作用下的放射性)。低的停堆余热,低的气体(特别对氮气)渗透率。加之优异的高温机械性能,使得其可用于核电站用结构材料。

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