碳化硅性能指標
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指標名稱 |
常壓燒結(jié)碳化硅 |
反應(yīng)燒結(jié)碳化硅 |
加碳碳化硅 |
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純度(％)碳化硅量 |
＞ 97 |
＞90 |
含碳量30% |
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密度(g/cm |
3.06-3.15 |
＞3.05 |
＞2.65 |
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顆粒度(um) |
0.5-0.7 |
8-20 |
20-40 |
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硬度(HRA) |
≥90 |
≥90 |
≥85 |
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抗彎強度(MPa) |
400-580 |
350-450 |
200 |
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抗壓強度(MPa) |
3900 |
＞2500 |
1800 |
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斷裂強度(MPa) |
3.05-4.6 |
4.3 |
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彈性模量(GPa) |
380-410 |
420 |
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熱傳導系數(shù) |
102.6 |
35-110 |
125 |
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熱膨脹系數(shù)（1/℃） |
4.02×10 |
4.3×10 |
3×10 |
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泊松比 |
0.14 |
0.15 |
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常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的應(yīng)用簡介
常壓燒結(jié)碳化硅，由于其具有：耐磨、耐腐蝕、高硬度、低密度以及較高的高溫強度，因而，近十多年來，在國計民生的各個領(lǐng)域中得到了日益廣泛的應(yīng)用。在航空航天、核工業(yè)、石油工業(yè)、化學工業(yè)、輕紡工業(yè)、食品工業(yè)等需要在高溫、高速、耐腐蝕、真空、電絕緣、無磁、干摩擦等特殊環(huán)境下, 作為一種新型陶瓷材料其不可或缺的替代作用正在被人們逐漸地認識，得到了廣泛的應(yīng)用。主要有以下幾個方面：
一、機械密封環(huán)
常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的耐化學腐蝕性好、強度高、硬度高，耐磨性能好、摩擦系數(shù)小，抗氧化、高溫蠕變小、熱穩(wěn)定性好，因而是制造密封環(huán)的理想材料。由于材料基體組織致密，游離硅、游離碳含量極少，在高純、超凈、精細化工等領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用。工件表面的超精密加工，使其在組合配對時，摩擦系數(shù)比氧化鋁陶瓷和硬質(zhì)合金小，因而具有較高的PV值，特別適合于在輸送強酸、強堿及腐蝕性液體的工況中使用。我公司生產(chǎn)的常壓燒結(jié)碳化硅制品，具有密度高〔3.10g/cm3-3.20 g/cm3〕、硬度高〔HRA94〕，可多品種、成批量生產(chǎn)各種形狀復(fù)雜的機械密封環(huán)，如平環(huán)、單面臺階環(huán)、多級臺階環(huán)等。
二、磁力泵組件
隨著精細化工產(chǎn)品的飛速發(fā)展，特別是國際標準ISO14000的進一步貫徹執(zhí)行，杜絕跑、冒、滴、漏，對化工行業(yè)環(huán)境保護，尤其是對腐蝕性液體的輸送提出了更高的要求。
磁力泵由于采用靜密封代替機械密封、填料密封等動密封，因而泄漏更小、可靠性更高、使用壽命更長。對于磁力泵通常要求長時間的免維護，時間約為5-8年，這就對磁力泵軸系組件的選材提出了極為苛刻的要求。如泵中的泵軸、止推盤、軸套在裝配后，必須耐磨損、耐腐蝕，且零泄漏。目前常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷已成為最適合的首選材料。
三、噴砂嘴
作為替代硬質(zhì)合金、氧化鋁陶瓷材料的后起之秀，常壓燒結(jié)碳化硅材料已成為僅次于碳化硼陶瓷，是噴砂行業(yè)用量最大的材料。氧化鋁陶瓷噴嘴的盡管價格低廉，但由于硬度低，耐磨性較差，只用于噴砂工作量不大的場合。實際使用中，常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的使用壽命是氧化鋁陶瓷的4－7倍，更多用于比重大的硬質(zhì)合金的替代產(chǎn)品。
四、防彈板
自從英國人喬巴姆發(fā)明陶瓷裝甲以來，常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷由于硬度高、比重小、彈道性能較好、碎裂后可吸收較多能量、價格較低，廣泛用于防彈裝甲中，如車輛、艦船的防護以及民用保險柜、運鈔車的防護中。常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷的彈道性能優(yōu)于氧化鋁陶瓷，約為碳化硼陶瓷的70-80%，但由于價格較低，特別適合用于用量大，且防護裝甲不能過厚、過重的場合。常壓燒結(jié)碳化硅陶瓷具有強度高、韌性好的特點，作為防彈裝甲材料，其抗多次打擊性能非常好，因而整體的防護效果優(yōu)于普通的碳化硅陶瓷，用于圓柱狀陶瓷體輕質(zhì)防護裝甲中，其破碎點可達到6.5噸以上，防護效果明顯優(yōu)于使用普通碳化硅陶瓷的圓柱狀陶瓷體的防護裝甲。