Zibo Chenyi Advanced Materials Co., Ltd est une entreprise de haute technologie comprenant la recherche scientifique, la fabrication et le commerce. Nous avons une équipe de recherche de haute qualité et une équipe expérimentée de conception, de production et de fabrication, et avons également établi une relation de coopération étroite avec des instituts de recherche scientifique et des institutions d'universités et de collèges. Notre société a toujours travaillé sur le développement technologique, la conception et la fabrication de produits et l'exploitation du site pour les matériaux résistants à l'usure et les produits en fibre de carbone afin de fournir aux clients des produits de bonne qualité et une solution parfaite.
Pourquoi nous choisir
Notre usine
Nous possédons un ensemble complet d'équipements de production avancés, avec une technologie de production avancée et des matières premières au niveau national et international pour fournir des solutions sur mesure à chaque client.
Notre produit
Revêtement en céramique de caoutchouc, revêtement en céramique de polyuréthane, revêtement de poulie en céramique, tuyau doublé de céramique, produit en céramique d'alumine, produit en carbure de silicium, produit ZTA et autres produits résistants à l'usure.
Notre certificat
ISO9001, 3 brevets, UDEM, TUV.
Marché de production
Australie, Amérique, Allemagne, Japon, Kazakhstan, Italie, Belgique, Royaume-Uni, Danemark et autres marchés de marketing.
Application du produit
Système de transport de charbon, système de pulvérisation de charbon, système de dépoussiérage, système d'élimination de la poussière et système de traitement des minéraux.
Notre service
Divers matériaux résistants à l'usure de haute qualité sont disponibles pour la sélection, la conception et la production de schémas, ainsi que des conseils de construction sur site. Un service après-vente très complet.
Carbure de silicium fritté par réaction
La céramique de carbure de silicium a une dureté élevée, une résistance à l'abrasion et aux chocs, une résistance aux températures élevées, une résistance aux acides et aux alcalis, une résistance à la corrosion et d'autres caractéristiques. La durée de vie réelle est 6 fois supérieure à celle du polyuréthane.
Céramique de carbure de silicium
Le carbure de silicium céramique s'est avéré être un excellent matériau pour la protection contre l'usure, comme les points de transfert, les systèmes de convoyeurs, les plaques d'alimentation des tamis, les goulottes de déchargement des broyeurs, les trémies, etc.
La céramique de carbure de silicium s'est avérée être un excellent matériau pour la protection contre l'usure telle que les points de transfert, dans les systèmes de convoyeurs, les plaques d'alimentation de tamis, les goulottes de déchargement de broyeur, les bunkers, etc. La céramique de carbure de silicium a une dureté élevée, une résistance à l'abrasion et aux chocs, une résistance aux températures élevées, résistance aux acides et aux alcalis, résistance à la corrosion et autres caractéristiques. La durée de vie réelle est 6 fois supérieure à celle du polyuréthane. Particulièrement adapté aux particules grossières et hautement abrasives dans les opérations de classification, de concentration, de déshydratation et autres et il a été appliqué avec succès dans de nombreuses mines.
Avantages de la céramique au carbure de silicium
Dureté et résistance à l'usure
La céramique de carbure de silicium a une dureté et une résistance à l'usure extrêmement élevées, généralement supérieures à celles de la céramique d'alumine. Cela signifie que les tuyaux en carbure de silicium peuvent être utilisés pendant une longue période dans des environnements de travail plus difficiles, réduisant ainsi la fréquence de maintenance et de remplacement, économisant ainsi du temps et des coûts.
Résistance aux hautes températures
La céramique de carbure de silicium a une excellente résistance aux températures élevées et peut maintenir des performances stables dans des conditions de température extrêmes. Elle est plus résistante aux températures élevées que la céramique d’alumine.
Stabilité chimique
La céramique de carbure de silicium présente une stabilité chimique élevée face à de nombreux produits chimiques corrosifs, ce qui la rend plus avantageuse dans les domaines industriels qui manipulent des milieux corrosifs.
Propriétés mécaniques
La céramique de carbure de silicium possède d'excellentes propriétés mécaniques, notamment une résistance et une rigidité élevées, et peut résister à une pression et à un impact plus importants. Cela permet aux tuyaux en carbure de silicium de bien fonctionner dans des conditions de haute pression ou de débit élevé, améliorant ainsi la fiabilité et la stabilité du système.
Conception légère
En raison de la densité relativement faible des céramiques de carbure de silicium, les tuyaux de même taille sont plus légers que les céramiques d'alumine, ce qui favorise la conception de systèmes légers et réduit les coûts d'installation et de transport.
Comment la céramique de carbure de silicium est-elle appliquée
Comment la céramique de carbure de silicium est-elle appliquée dans les champs à haute température
Les céramiques de carbure de silicium peuvent être utilisées comme matériaux de four à haute température, tels que les poutres SiC et les tubes de refroidissement. En raison de leur résistance exceptionnelle aux températures élevées et aux chocs thermiques, ils constituent des matériaux essentiels pour les composants des fusées, des avions, des moteurs d’automobile et des turbines à gaz, servant principalement de pièces de machines thermiques statiques. Dans des industries telles que la céramique quotidienne haut de gamme, les articles sanitaires, la céramique électrique haute tension et le verre, les céramiques SiC sont généralement choisies comme matériaux de four à haute température pour les fours à rouleaux, les fours tunnel et les fours à navette.
De plus, la résistance exceptionnelle à haute température, la résistance au fluage à haute température et la résistance aux chocs thermiques des céramiques SiC en font un matériau principal pour les pièces de machines thermiques dans les fusées, les avions, les moteurs automobiles et les turbines à gaz. Par exemple, la turbine à gaz céramique automobile AGT100 développée par General Motors utilise de la céramique SiC pour les composants à haute température tels que les anneaux de chambre de combustion, les cylindres de chambre de combustion, les aubes directrices et les rotors de turbine. Bien que les céramiques SiC présentent une faible ténacité, limitant leur utilisation aux pièces de machines thermiques statiques dans les moteurs ou les turbines à gaz, elles offrent de larges applications dans les industries thermiques à haute température comme éléments chauffants, revêtements de four et portes de four, améliorant les performances à haute température et la durée de vie des équipements. -stabilité à terme.
Dans le domaine des nouvelles énergies, les céramiques SiC, en tant que matériaux haute température, devraient jouer un rôle crucial dans l'amélioration de l'efficacité et de la fiabilité des systèmes. Dans les composants de moteurs à haute température, les céramiques SiC peuvent remplacer les matériaux métalliques traditionnels, améliorant ainsi l'efficacité du moteur, réduisant les émissions et permettant d'obtenir des conceptions légères. Dans l'aérospatiale, les composants de moteur en céramique SiC offrent un potentiel d'amélioration des températures de fonctionnement du moteur, de réduction du poids, de durée de vie prolongée et de progrès dans la technologie des moteurs. Dans les composants des engins spatiaux, la stabilité à haute température et la résistance aux radiations des céramiques SiC amélioreront la fiabilité et la durée de vie des dispositifs d’exploration spatiale.
Dans l'industrie automobile, les céramiques SiC peuvent remplacer les matériaux métalliques traditionnels dans les composants de moteurs à haute température, améliorant ainsi l'efficacité du moteur, réduisant les émissions et permettant d'obtenir des conceptions légères. Pour les systèmes de freinage de voiture hautes performances, l'application de disques de frein en céramique SiC promet de meilleures performances de freinage, des effets de freinage plus stables et une durée de vie plus longue.
Comment la céramique de carbure de silicium est-elle appliquée dans les domaines de résistance à l'usure
La dureté élevée et le faible coefficient de frottement du SiC lui confèrent une excellente résistance à l’usure, ce qui le rend particulièrement adapté à diverses conditions d’usure par glissement et par frottement. Le SiC peut être façonné sous diverses formes avec une précision dimensionnelle et une surface lisse élevées, servant de garnitures mécaniques dans de nombreux environnements exigeants, offrant une bonne étanchéité à l'air et une longue durée de vie. De plus, l'utilisation de carbone comme auxiliaire de frittage dans le SiC fritté sans pression à l'état solide améliore le pouvoir lubrifiant du matériau, prolongeant ainsi sa durée de vie.
Dans l'industrie minière et métallurgique, les céramiques SiC peuvent être utilisées dans les concasseurs de minerai, les équipements de convoyage, les dispositifs de criblage, réduisant ainsi l'usure et la fréquence de maintenance tout en augmentant l'efficacité de la production. Dans la fabrication, les céramiques SiC en tant que matériaux d'outils de coupe dans les machines-outils et les outils de coupe peuvent améliorer considérablement la précision d'usinage et la durée de vie des outils, réduisant ainsi les coûts de production. Dans les équipements de l'industrie chimique, les céramiques SiC conviennent aux pompes, aux vannes et aux pipelines, résistant à la corrosion et à l'usure, garantissant un fonctionnement stable à long terme de l'équipement. Dans le secteur de l'énergie, comme l'énergie éolienne et hydroélectrique, la résistance à l'usure des céramiques SiC les rend adaptées aux composants d'engrenages des éoliennes et aux pièces de turbine des centrales hydroélectriques, capables de résister à des frottements et à des impacts de haute intensité, prolongeant ainsi la durée de vie. Dans l'extraction de pétrole et de gaz, la céramique SiC peut être utilisée dans les forets et les corps de pompe, améliorant ainsi la résistance à l'usure et garantissant la fiabilité dans les environnements à forte usure.
Quels facteurs affectent la résistance des céramiques en carbure de silicium
1. Facteurs de matières premières
Qualité de la poudre de carbure de silicium :Y compris la pureté, la distribution granulométrique, la forme des particules, etc. La poudre de carbure de silicium de haute pureté peut généralement produire des céramiques avec une résistance plus élevée. Les poudres avec une distribution granulométrique uniforme et fine sont propices à la densification du frittage et à l’amélioration de la résistance. Les poudres ayant une forme de particules régulière et une bonne sphéricité sont plus faciles à empiler étroitement pendant le moulage et le frittage, améliorant ainsi la résistance de la céramique.
Type et contenu des additifs: Afin de favoriser le frittage des céramiques en carbure de silicium, certains auxiliaires de frittage sont souvent ajoutés. Différents additifs ont des effets différents sur la résistance. Par exemple, certains additifs d'oxyde métallique peuvent former une phase liquide pendant le frittage, favoriser la diffusion du matériau et la croissance des grains, améliorant ainsi la résistance ; mais si la quantité ajoutée est trop importante, cela peut conduire à des phases résiduelles excessives, ce qui réduira la résistance.
2. Facteurs du processus de préparation
Méthode de moulage :Différentes méthodes de moulage affecteront la densité et la microstructure de la céramique, affectant ainsi sa résistance. Par exemple, le moulage par pressage à chaud peut généralement produire des céramiques de carbure de silicium à haute densité et haute résistance, car à haute température et haute pression, les particules sont plus étroitement liées. La densité des céramiques préparées par des méthodes telles que le moulage par injection de barbotine est relativement faible et la résistance peut également être affectée dans une certaine mesure.
Température et durée de frittage :La température et la durée de frittage ont une influence importante sur la résistance des céramiques en carbure de silicium. Une augmentation appropriée de la température de frittage peut favoriser la croissance des grains et la diffusion du matériau, et améliorer la densité et la résistance de la céramique. Cependant, si la température est trop élevée, cela peut provoquer une croissance anormale des grains, des défauts tels que des pores et réduire la résistance. Un temps de frittage trop long ou trop court aura également un effet négatif sur la résistance.
Contrôle de l'atmosphère :L’atmosphère pendant le processus de frittage affecte également la résistance des céramiques en carbure de silicium. Le frittage sous atmosphère inerte ou sous atmosphère réductrice peut éviter l’oxydation du carbure de silicium, ce qui est bénéfique pour améliorer la résistance. Le frittage dans une atmosphère oxydante peut provoquer la formation d'une couche d'oxyde à la surface du carbure de silicium, affectant la liaison entre les particules et réduisant la résistance.
3. Facteurs microstructuraux
Taille des grains :D'une manière générale, plus la taille des grains est petite, plus la résistance des céramiques en carbure de silicium est élevée. En effet, les céramiques à grains fins ont plus de joints de grains, ce qui peut empêcher l'expansion des fissures, améliorant ainsi leur résistance. De plus, les céramiques à grains fins sont généralement plus denses, ce qui améliore leur résistance.
Structure des joints de grains :La structure et les propriétés des joints de grains ont une influence importante sur la résistance des céramiques à base de carbure de silicium. Une bonne liaison aux joints de grains peut améliorer la résistance des céramiques, tandis que les impuretés, les pores et autres défauts aux joints de grains réduiront la résistance. En contrôlant le processus de frittage et en ajoutant des additifs appropriés, la structure des joints de grains peut être améliorée et la résistance de la céramique peut être améliorée.
Porosité:La présence de pores réduira la résistance des céramiques en carbure de silicium. La porosité réduira non seulement la surface d'appui effective, mais deviendra également un point de concentration de contraintes, facile à provoquer la propagation des fissures. Par conséquent, la réduction de la porosité des céramiques est l’un des moyens importants d’améliorer leur résistance.
4. Facteurs environnementaux d'utilisation
Température:La résistance des céramiques en carbure de silicium change avec l’augmentation de la température. Dans une certaine plage de température, la résistance peut diminuer avec l'augmentation de la température. En effet, la diffusion atomique est accélérée à haute température, la force de liaison aux limites des grains est affaiblie et un fluage et d'autres phénomènes peuvent se produire, entraînant une résistance réduite.
Corrosion chimique :Dans certains environnements corrosifs, les céramiques de carbure de silicium peuvent être chimiquement corrodées, réduisant ainsi leur résistance. Par exemple, dans des environnements acides forts, alcalins forts et autres, le carbure de silicium peut subir des réactions chimiques, entraînant une corrosion de surface et des dommages structurels, réduisant ainsi la résistance.
Contraintes mécaniques :Pendant l'utilisation, si les céramiques de carbure de silicium sont soumises à des contraintes mécaniques excessives, telles que des chocs, des vibrations, etc., des fissures peuvent être générées et élargies, réduisant ainsi la résistance. De plus, les contraintes cycliques à long terme peuvent également provoquer des dommages dus à la fatigue et réduire la résistance des céramiques.
Utilisation appropriée
Évitez les surcharges : lorsque vous utilisez des produits céramiques en carbure de silicium, assurez-vous qu'ils fonctionnent dans la plage de charge prévue. Évitez toute force, pression ou température excessive pour éviter les fissures ou les dommages à la céramique.
Contrôlez l'environnement d'utilisation : essayez d'éviter d'utiliser des céramiques en carbure de silicium dans des environnements difficiles, tels que des acides forts, des alcalis forts, des températures élevées et une humidité élevée. Si cela ne peut être évité, des mesures de protection appropriées peuvent être prises, telles que revêtement, scellement, etc.
Évitez les chocs et les collisions : bien que les céramiques en carbure de silicium aient une dureté élevée, elles sont également fragiles. Lors de l'installation, du transport et de l'utilisation, évitez les chocs et les collisions pour éviter la fissuration de la céramique.
Stockage raisonnable
Stockage à sec : Les céramiques en carbure de silicium doivent être stockées dans un environnement sec pour éviter l'humidité. Un environnement humide peut provoquer de la corrosion ou endommager la surface en céramique.
Évitez l'extrusion : pendant le stockage, il convient d'éviter que les produits céramiques en carbure de silicium ne soient pressés. Des matériaux d'emballage et des méthodes de stockage appropriés peuvent être utilisés pour garantir que la forme et la taille des produits céramiques ne soient pas affectées.
Classification et stockage : Différents types de produits céramiques en carbure de silicium doivent être stockés en catégories pour éviter toute confusion. Dans le même temps, le type, les spécifications et la date de production des produits céramiques doivent être marqués pour faciliter leur gestion et leur utilisation.
Entretien régulier
Nettoyage et entretien : Nettoyer et entretenir régulièrement les produits céramiques en carbure de silicium pour éliminer la saleté et les impuretés en surface. Vous pouvez utiliser un chiffon doux humide ou un détergent pour nettoyer, mais évitez d'utiliser des objets durs pour rayer la surface en céramique.
Inspection et entretien : Vérifiez régulièrement les produits céramiques en carbure de silicium pour voir s'il y a des fissures, des bris ou de la corrosion. Si des problèmes sont détectés, ils doivent être réparés ou remplacés à temps.
Traitement de protection : Pour certains produits céramiques en carbure de silicium sensibles à la corrosion ou à l'usure, des traitements de protection appropriés tels que le revêtement et la galvanoplastie peuvent être effectués. Ces mesures de protection peuvent améliorer la résistance à la corrosion et à l'usure des produits céramiques et prolonger leur durée de vie.
Performances de la céramique en carbure de silicium
Les céramiques SiC sont des matériaux de haute technologie connus pour leur résistance à l'usure et à la corrosion, leur excellente conductivité thermique et leur faible conductivité électrique. Ces propriétés font des céramiques SiC des composants idéaux dans diverses applications industrielles telles que les revêtements de tubes, les échangeurs de chaleur, les pièces de garniture mécanique et les buses de brûleur. Les industries aérospatiale et automobile sont particulièrement désireuses d'utiliser des produits céramiques SiC dans leurs processus de production en raison de leurs performances fiables.
Propriétés physiques
Les céramiques en carbure de silicium (SiC) ont une densité d'environ 3,20 g/mm³ et sont connues pour leur dureté et leur résistance exceptionnelles, avec une dureté Mohs de 9,5, une dureté Knoop entre 2670 et 2815 kg/mm et une résistance aux chocs thermiques bien supérieure à celle des céramiques. celui des matériaux abrasifs en corindon. Les céramiques SiC présentent également une excellente conductivité thermique et un faible coefficient de dilatation thermique, ce qui en fait le matériau réfractaire idéal.
Propriétés chimiques
Les produits céramiques en carbure de silicium sont réputés pour leur haute résistance à la chaleur, ainsi que pour leur capacité à résister à la dégradation chimique dans des environnements extrêmes. À des températures de 1 300 degrés et plus, une couche protectrice de dioxyde de silicium se forme à la surface des cristaux de carbure de silicium, formant une barrière solide contre d’autres réactions chimiques. Ces céramiques peuvent résister à de forts niveaux d’acidité mais ne résistent pas bien aux conditions alcalines en raison du manque de protection contre la silice.
Propriétés électriques
Les céramiques de carbure de silicium sont des matériaux très appréciés pour leur diversité d'utilisation dans un large éventail d'applications industrielles et technologiques. Les produits céramiques en carbure de silicium ont des propriétés attrayantes telles qu'une conductivité thermique élevée, une conductivité électrique élevée, une faible dilatation thermique, une excellente endurance thermique et une résistance à la corrosion. Ils sont connus pour leur large plage de températures et leur excellente résistance mécanique à haute température.
Excellente hydrophilie
Le carbure de silicium (SiC) est un matériau céramique très durable avec de fortes liaisons covalentes et une faible électronégativité. Avec leur dureté élevée, leur module élastique élevé et leur grande résistance à l’usure, les produits céramiques SiC ont une large gamme d’applications. De plus, son taux d’oxydation est faible en raison de la couche protectrice de dioxyde de silicium qui se forme à la surface lors de l’oxydation.
Comment améliorer la ténacité des céramiques en carbure de silicium
Durcissement des particules
Introduction de particules de deuxième phase :Ajoutez des particules à haute ténacité telles que le carbure de titane (TiC) et le carbure de bore (B₄C) aux céramiques de carbure de silicium. Ces particules peuvent empêcher la propagation des fissures dans la matrice céramique, améliorant ainsi la ténacité de la céramique. Par exemple, l'ajout d'une quantité appropriée de particules de TiC peut augmenter la ténacité des céramiques de carbure de silicium de plus de 20 %.
Renforcement des nanoparticules :Les nanoparticules présentent les caractéristiques d'une grande surface spécifique et d'une activité élevée, et peuvent former des interfaces à l'échelle nanométrique dans la matrice céramique, améliorant ainsi la ténacité de la céramique. Par exemple, l'ajout de nanoparticules de carbure de silicium peut augmenter la ténacité des céramiques de carbure de silicium de plus de 30 %.
Renforcement des fibres
Trempe continue des fibres :Ajoutez des fibres continues telles que des fibres de carbone et des fibres de carbure de silicium aux céramiques de carbure de silicium. Ces fibres peuvent former une structure de réseau tridimensionnelle dans la matrice céramique, ce qui empêche efficacement l'expansion des fissures et améliore la ténacité de la céramique. Par exemple, l’ajout de fibres de carbone peut augmenter la ténacité des céramiques en carbure de silicium de plus de 50 %.
Durcissement des fibres courtes :Les fibres courtes peuvent également améliorer dans une certaine mesure la ténacité des céramiques en carbure de silicium. Les fibres courtes peuvent combler les fissures dans la matrice céramique, ralentissant ainsi leur expansion. Par exemple, l'ajout de fibres de carbone coupées peut augmenter la ténacité des céramiques en carbure de silicium de plus de 20 %.
Trempe par transformation de phase
Trempe par transformation de phase de la zircone :La zircone (ZrO₂) est ajoutée aux céramiques de carbure de silicium et la transformation de phase martensitique de la zircone est utilisée pour améliorer la ténacité des céramiques. Lorsque les céramiques sont soumises à des forces externes, la zircone subit une transformation de phase, passant de la phase tétragonale à la phase monoclinique. Ce processus de transformation de phase absorbe de l'énergie, empêchant ainsi l'expansion des fissures et améliorant la ténacité de la céramique. Par exemple, l'ajout d'une quantité appropriée de zircone peut augmenter la ténacité des céramiques en carbure de silicium de plus de 30 %.
Trempe avec d'autres matériaux à changement de phase :Outre l'oxyde de zirconium, il existe d'autres matériaux à changement de phase qui peuvent également être utilisés pour améliorer la ténacité des céramiques de carbure de silicium, tels que le titanate de baryum (BaTiO₃).
Trempe composite
Trempe composite particules-fibres :La combinaison du durcissement des particules et du durcissement des fibres peut encore améliorer la ténacité des céramiques de carbure de silicium. Par exemple, l'ajout simultané de particules de carbure de titane et de fibres de carbone aux céramiques de carbure de silicium peut augmenter la ténacité des céramiques de plus de 60 %.
Trempe composite multicouche :En préparant des céramiques multicouches en carbure de silicium, l’effet d’interface entre différentes couches peut être utilisé pour améliorer la ténacité des céramiques. Par exemple, la préparation de céramiques composites multicouches de carbure de silicium et de zircone peut augmenter la ténacité des céramiques de plus de 40 %.
FAQ
