碳化硅的六大优点及碳化硅陶瓷的应用

碳化硅的六大优点及碳化硅陶瓷的应用

碳化硅不再仅仅用作磨料, 但更多的是作为一种新型材料被广泛应用于高科技产品中. 例如, 碳化硅材料制成的陶瓷广泛应用于高端产品. 那么碳化硅的六大优势和碳化硅陶瓷的应用有哪些?

碳化硅材料的六大优势:

1. 低密度

碳化硅材料的密度比金属低, 使设备更轻.

2. 耐腐蚀性能

碳化硅材料熔点高, 化学惰性和抗热震性. 碳化硅可用于磨料, 用于碳化硅的陶瓷烧成窑和板坯, 以及用于冶炼和冶炼工业的立式圆筒蒸馏炉, 砖块, 铝电解槽内衬, 坩埚, 小炉料及其他碳化硅陶瓷制品.

3. 耐高温, 低热膨胀系数

碳化硅材料在高温下制造. 在某些高温环境下, 要求材料有一定的加工强度和精度, 而碳化硅陶瓷可以做到这两点. 碳化硅的高温约为 800 ℃, 而钢的温度仅为 250 ℃. 粗略计算可知碳化硅的平均热膨胀系数为 4.4 在范围内 25 到 1400 ℃×10-6/℃。 碳化硅热膨胀系数的测量结果表明，这个用量远远少于其他磨料和高温材料.

4. 高导热性

碳化硅材料导热系数高, 这是碳化硅物理性能的另一个重要特征. 碳化硅的导热系数远大于其他耐火材料和磨料, 约为刚玉的四倍. 碳化硅热膨胀系数低，导热系数高, 使工件在加热和冷却过程中较少受到热应力, 这就是 SiC 零件特别耐热冲击的原因.

5. 机械强度高、刚性好

碳化硅材料的高机械强度可防止材料变形. 碳化硅的机械强度高于刚玉.

6. 高硬度、耐磨性

碳化硅材料的硬度很高, 莫氏缺口硬度范围为 9.2 到 9.6, 仅次于金刚石和碳化硼. 与金属钢材相比, 它具有高硬度, 低摩擦系数, 摩擦力相对较低, 表面粗糙度小, 在非润滑状态下具有良好的耐磨性. 此外, 对外界物质有很强的抵抗力，提高表面耐受性.

特种碳化硅陶瓷的应用

1. 由碳化硅材料生产的特种陶瓷

碳化硅材料是一种硬度高、成本低的材料, 可生产碳化硅制品, 例如碳化硅密封件, 碳化硅轴套, 碳化硅防弹板, 碳化硅异型件, 等等. 可应用于机械密封及各种泵.

2. 由氧化锆材料生产的特种陶瓷

氧化锆陶瓷因其高离子电导率而成为一种研究较多、应用广泛的电解质材料, 良好的化学稳定性和结构稳定性. 氧化锆基电解质薄膜制备工艺的改进, 降低此类材料的操作温度和制备成本, 并力争实现产业化也是未来研究的一个重要方向.