含石墨碳化硅
我公司采用無壓燒結方法生產碳化硅陶瓷制品,其特點是綜合運用各種促進燒結的技術使碳化硅的燒結毛坯達到98%以上的理論密度(碳化硅陶瓷的理論密度是3.21g/cm3),碳化硅的含量達到99%以上。所得到的碳化硅陶瓷燒結體性能優異,其強度在1600oC時不降低,因而特別適合于耐磨、耐腐蝕和耐高溫的場合使用,如密封環、 泵件、磨介、噴砂嘴、防彈板等。該產品是我公司的主要產品。  

性能特點:自潤滑性能好,摩擦系數低(約為0.2),比純石墨材料的強度高,比重小(1.65g/cm3),具有類似于石墨材料的自潤滑性能,但耐磨性能優于石墨材料,適用于大批量生產。
適用于:對耐干摩擦性能要求較高的工件,如可能出現干摩擦情況的機械密封用的密封環,磁力泵、屏蔽泵的滑動軸承,耐腐蝕性能要求較高的閥門開閉件等。


掃描電鏡照片-200微米
掃描電鏡照片-50微米
光學組織照片-30微米

 

性能 單位 無壓燒結碳化硅 采用標準
純 度 SiC-Wt% 70 -
石墨含量 Wt% 30 -
其它氧化物 Wt% 0 -
密 度 g/cm3 2.65 ASTM C 20
晶粒尺寸 μm - -
彈性模量 MPa 246 ASTM C 848
抗壓強度 GPa - -
抗彎強度 MPa 160 GB/T6569-2006
斷裂韌性 MPa m1/2 - -
硬 度 HK500 1000-1200 GB/T16534-2009
泊松比   - -
比 熱 J/kg K - -
熱導率 W/m K 125 ASTM C 408
熱膨脹系數 10-6K-1 (0-1500oC) - -
威布爾模數   - -
最高使用溫度 oC 1350 -

  我公司對現有含石墨碳化硅陶瓷是生產工藝進行了改進,從而提高了含石墨碳化硅的性能,擴展了該材料的使用范圍。 SIC30含石墨碳化硅陶瓷與GS-SIC型含石墨碳化硅陶瓷的差別

項目

SiC30

GS-SIC

制造方法

基體組織的初始狀態是由多孔的顆粒狀人工石墨粉坯構成。燒結過程中將上述石墨粉坯置于熔融的游離硅中,使其滲透到石墨材料的孔隙中,與石墨反應生成碳化硅。這個燒結過程將一直持續與石墨反應,直到孔隙完全被碳化硅和少量游離的硅充滿。燒結過程在1400℃溫度下完成。 基體組織的初始狀態是由多孔的人工石墨粉材與游離硅粉壓制而成。而后置于熔融狀態的游離硅液體中在1-10MPa的氣壓下使游離硅滲透到石墨材料的孔隙中,與石墨反應生成碳化硅。燒結過程 游離硅與石墨反應,直到孔隙完全被反應生成的碳化硅充滿。然后再將上述工件置于真空燒結爐中燒結使游離硅與石墨粉 最終完全反應生成碳化硅。

結構

顯微組織是石墨和碳化硅的互穿網絡。部分空隙由少量(約4%Wt%)游離硅填充,呈白亮的斑點。石墨相呈暗色斑點。 顯微組織是石墨和碳化硅的互穿網絡,無游離硅存在。整個基體組織呈均勻色,有部分石墨相呈暗色斑點,數量的多少與石墨的晶格相位有關。

組織的均勻性

厚度大的零件易造成侵硅的不均勻,形成表面游離硅含量大而芯部侵不透,大量石墨未能與游離硅反應,從而出現大量氣孔的狀態。形成了表面石墨含量不足,潤滑性能差,耐腐蝕性能差的缺陷。  

成分

主要包括約62 %碳化硅,35%的石墨和大約3%的游離硅。體積是由53%的碳化硅, 43%的石墨,大約4%的硅這幾部分組成的。約95%的碳化硅是立方β-碳化硅組成,5%是α-碳化硅。

主要包括約70 %碳化硅,30%的石墨,無游離硅存在。約95%的碳化硅是由α-碳化硅組成的。

化學性質

主要是碳化硅和石墨。含有4%的游離硅。碳化硅和石墨是高度耐腐蝕性物質,整體的耐腐蝕性決定于游離硅的含量。由于游離硅耐蝕性差,導致基體碳化硅與石墨分離造成材料在腐蝕性介質中強度下降,使用壽命受到嚴重的影響。不適于強酸堿工況中使用。 主要是碳化硅和石墨。不含游離硅。碳化硅和石墨是高度耐腐蝕性物質,整體的耐腐蝕性好。在腐蝕性介質中強度不受影響,使用壽命長。
物理性能 主要的物理數據列于性能表中 主要的物理數據列于性能表中
耐高溫性能 由在氧化性氣氛中于石墨易于氧化,因而使用溫度不能高于650℃。 在非氧化性氣氛中石墨和碳化硅均不氧化,但由于含有游離硅,而游離硅的熔點的限制最高使用溫度不能高于1350℃。 在氧化性氣氛中由于石墨易于氧化,因而使用溫度不能高于650℃。 在非氧化性氣氛中因無游離硅存在,因而可使用到1650℃,且強度不降低。
抗熱沖擊性能    
適用用范圍 無潤滑、無腐蝕性介質工況下的氣體、液體密封環和滑動軸承。氧化性氣氛可長期使用到550℃,非氧化性氣氛可長期使用到1100℃. 特別適于制作強酸堿等腐蝕性介質且無潤滑工況中氣體、液體密封件中的密封環,以及有可能出現干摩擦工作狀態的各種耐腐蝕泵用滑動軸承??膳c石墨或 無壓燒結碳化硅陶瓷組對,自身組對效果最佳。氧化性氣氛可長期使用到550℃,非氧化性氣氛可長期使用到1650℃.

 


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