مادة

يُعرف كربيد السيليكون (SiC) أيضًا باسم الكاربورندوم، وهو مصنوع من رمل الكوارتز وفحم الكوك (أو فحم الكوك) ورقائق الخشب (التي يجب إضافتها عند إنتاج كربيد السيليكون الأخضر) وما إلى ذلك. يحتوي كربيد السيليكون أيضًا على معدن نادر في الطبيعة، وهو التوت. في المواد الخام المقاومة للحرارة المعاصرة C وN وB وغيرها من المواد الخام المقاومة للأكسدة والتي لا تحتوي على أكسيد، يعد كربيد السيليكون واحدًا من أكثر المواد استخدامًا واقتصادية، والتي يمكن أن يطلق عليها رمل الفولاذ الذهبي أو الرمال المقاومة للحرارة. في الوقت الحاضر، ينقسم الإنتاج الصناعي لكربيد السيليكون في الصين إلى كربيد السيليكون الأسود وكربيد السيليكون الأخضر، وكلاهما بلورات سداسية بنسبة 3.20 ~ 3.25 والصلابة الدقيقة 2840 ~ 3320 كجم / م 2

يتم تصنيف منتجات كربيد السيليكون إلى أنواع عديدة وفقًا لبيئة التطبيق المختلفة. يتم استخدامه بشكل عام بشكل ميكانيكي أكثر. على سبيل المثال، يعتبر كربيد السيليكون مادة مثالية للختم الميكانيكي لكربيد السيليكون بسبب مقاومته الجيدة للتآكل الكيميائي، والقوة العالية، والصلابة العالية، ومقاومة التآكل الجيدة، ومعامل الاحتكاك الصغير، ومقاومة درجات الحرارة العالية.

يمكن تقسيم حلقات SIC Seal إلى حلقة ثابتة وحلقة متحركة وحلقة مسطحة وما إلى ذلك. يمكن تصنيع سيليكون SiC إلى منتجات كربيد مختلفة، مثل الحلقة الدوارة من كربيد السيليكون، والمقعد الثابت من كربيد السيليكون، وشجيرة كربيد السيليكون، وما إلى ذلك، وفقًا للمتطلبات الخاصة للعملاء. يمكن استخدامه أيضًا مع مادة الجرافيت، ومعامل الاحتكاك الخاص به أصغر من سيراميك الألومينا والسبائك الصلبة، لذلك يمكن استخدامه في القيمة الكهروضوئية العالية، خاصة في حالة الأحماض القوية والقلويات القوية.

يعد الاحتكاك المنخفض لـ SIC أحد الفوائد الرئيسية لاستخدامه في الأختام الميكانيكية. ولذلك يمكن لـ SIC أن يتحمل التآكل والتمزق بشكل أفضل من المواد الأخرى، مما يطيل عمر الختم. بالإضافة إلى ذلك، فإن انخفاض الاحتكاك في SIC يقلل من الحاجة إلى التشحيم. يقلل نقص التشحيم من احتمالية التلوث والتآكل، مما يحسن الكفاءة والموثوقية.

يتمتع SIC أيضًا بمقاومة كبيرة للتآكل. وهذا يدل على أنه يمكن أن يتحمل الاستخدام المستمر دون أن يتدهور أو ينكسر. وهذا يجعلها المادة المثالية للاستخدامات التي تتطلب مستوى عالٍ من الاعتمادية والمتانة.

ويمكن أيضًا إعادة صقله وصقله بحيث يمكن تجديد الختم عدة مرات طوال عمره. يتم استخدامه بشكل عام بشكل ميكانيكي أكثر، كما هو الحال في الأختام الميكانيكية لمقاومته الجيدة للتآكل الكيميائي، وقوته العالية، وصلابة عالية، ومقاومة التآكل الجيدة، ومعامل الاحتكاك الصغير ومقاومة درجات الحرارة العالية.

عند استخدامه في وجوه الختم الميكانيكية، يؤدي كربيد السيليكون إلى تحسين الأداء، وزيادة عمر الختم، وانخفاض تكاليف الصيانة، وانخفاض تكاليف التشغيل للمعدات الدوارة مثل التوربينات والضواغط ومضخات الطرد المركزي. يمكن أن يكون لكربيد السيليكون خصائص مختلفة اعتمادًا على طريقة تصنيعه. يتكون كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل من خلال ربط جزيئات كربيد السيليكون ببعضها البعض في عملية التفاعل.

لا تؤثر هذه العملية بشكل كبير على معظم الخواص الفيزيائية والحرارية للمادة، إلا أنها تحد من المقاومة الكيميائية للمادة. المواد الكيميائية الأكثر شيوعًا التي تمثل مشكلة هي المواد الكاوية (وغيرها من المواد الكيميائية ذات الرقم الهيدروجيني العالي) والأحماض القوية، وبالتالي لا ينبغي استخدام كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل مع هذه التطبيقات.

رد فعل متكلس تسللكربيد السيليكون. في مثل هذه المواد، يتم ملء مسام مادة SIC الأصلية في عملية التسلل عن طريق حرق السيليكون المعدني، وبالتالي يظهر SiC الثانوي وتكتسب المادة خواص ميكانيكية استثنائية، وتصبح مقاومة للتآكل. نظرًا لقلة انكماشه، يمكن استخدامه في إنتاج أجزاء كبيرة ومعقدة ذات تفاوتات قريبة. ومع ذلك، فإن محتوى السيليكون يحد من درجة حرارة التشغيل القصوى إلى 1350 درجة مئوية، وتقتصر المقاومة الكيميائية أيضًا على حوالي 10 درجة حموضة. لا يُنصح باستخدام المادة في البيئات القلوية العدوانية.

متكلسيتم الحصول على كربيد السيليكون عن طريق تلبيد حبيبات SIC دقيقة جدًا ومضغوطة مسبقًا عند درجة حرارة 2000 درجة مئوية لتكوين روابط قوية بين حبيبات المادة.
أولاً، تزداد سماكة الشبكة، ثم تقل المسامية، وأخيرًا يتم تلبيد الروابط بين الحبوب. في عملية هذه المعالجة، يحدث انكماش كبير للمنتج – بحوالي 20٪.
حلقة الختم SSIC مقاوم لجميع المواد الكيميائية. نظرًا لعدم وجود السيليكون المعدني في بنيته، فيمكن استخدامه في درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية دون التأثير على قوته.