重结晶碳化硅的应用有哪些?
发布时间:
2022-08-31
重结晶碳化硅的应用有哪些?
再结晶碳化硅因其优异的综合性能在许多领域受到重视。再结晶碳化硅(R-SiC)是一种无粘结相的碳化硅材料,其优异的高温性能与其合成机理密切相关。那么重结晶碳化硅的应用有哪些?
重结晶碳化硅的应用有哪些?
1.结构材料
作为一种结构材料,重结晶碳化硅主要利用其优异的高温力学性能,如窑具、滚筒、棚板、横梁、硅片加工用承重部件等。是为数不多的可以在1500以上的空气中用作承重部件的材料。由于其高强度和高导热率,匣钵和棚板可以做得很薄,有效地减少了窑具的参照物,大大降低了窑具和待烧瓷件的装载率,提高了窑炉的利用率,实现了陶瓷的快速烧成,成倍增加了窑炉产品,降低了窑炉的单位能耗。
2.多孔材料
再结晶碳化硅由于制备工艺的原因,不需要或只需要少量造孔剂就可以获得高孔隙率,在烧结过程中根本不会收缩,因此不会在内部产生应力导致材料开裂或弯曲。在制备大尺寸制品时,重结晶碳化硅的优势尤为明显,因为它的孔隙率不像其他多孔陶瓷那样受烧结温度的影响,所以不需要降低烧结温度,牺牲材料的强度来保证孔隙率。目前应用领域有柴油机尾气过滤、金属冶炼过滤、化石燃料空气过滤等。
3.热交换材料
重结晶碳化硅因其高导热性和吸光性,被制成蜂窝陶瓷用于太阳能发电塔中的太阳能集热器,吸收反射的强光并转化为热量加热空气,推动汽轮机发电;由于其良好的抗 氧 化性和优异的抗热震性,其工作温度在1100以上,已成功应用于200kW电力铁塔。
4.电热材料
重结晶碳化硅可用作高温点火器,其工作温度接近1500.然而,在点火器中有大量的连通孔,使得氧化气体可以通过连通孔进入点火器,并与孔表面的碳化硅反应形成二氧化硅。但由于二氧化硅是绝缘体,随着氧化程度的增加,氧化层变厚,会减少点火器的导电截面积,从而降低加热效率。目前,可以通过将含有Si3N4颗粒的浆料浸入多孔碳化硅中以在孔内形成保护层来减少不利影响。
5.复合材料
重结晶碳化硅的多孔结构为其与其他材料,尤其是液相材料如金属或金属间化合物的复合提供了条件。这样就可以获得金属和陶瓷性能相结合的复合材料,如Al-RSiC、Cu-RSiC等。可用作电子封装材料。
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