含石墨碳化硅
我公司 采用无压烧结方法生产碳化硅陶瓷制品,其特点 是综合运用各种促进烧结的技术使碳化硅的烧结毛坯达到98%以上的理论密度(碳化硅 陶瓷的理论密度是3.21g/cm3),碳化硅的含量达到99%以上。所得到 的碳化硅陶瓷烧结体性能优异,其强度在1600oC时不降低,因而特别适合于耐磨、耐腐蚀 和耐高温的场合使用,如密封环、 泵件、磨介、喷砂嘴、防弹板等。该产品 是我公司的主要产品。  

性能特点:自润滑性能好,摩擦系数低(约为0.2),比纯石 墨材料的强度高,比重小(1.65g/cm3),具有类 似于石墨材料的自润滑性能,但耐磨 性能优于石墨材料,适用于大批量生产。
适用于:对耐干 摩擦性能要求较高的工件,如可能 出现干摩擦情况的机械密封用的密封环,磁力泵、屏蔽泵的滑动轴承,耐腐蚀 性能要求较高的阀门开闭件等。


扫描电镜照片-200微米
扫描电镜照片-50微米
光学组织照片-30微米

 

性能 单位 无压烧结碳化硅 采用标准
纯 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 - -
弹性模量 MPa 246 ASTM C 848
抗压强度 GPa - -
抗弯强度 MPa 160 GB/T6569-2006
断裂韧性 MPa m1/2 - -
硬 度 HK500 1000-1200 GB/T16534-2009
泊松比   - -
比 热 J/kg K - -
热导率 W/m K 125 ASTM C 408
热膨胀系数 10-6K-1 (0-1500oC) - -
威布尔模数   - -
最高使用温度 oC 1350 -

  我公司 对现有含石墨碳化硅陶瓷是生产工艺进行了改进,从而提 高了含石墨碳化硅的性能,扩展了 该材料的使用范围。 SIC30含石墨碳化硅陶瓷与GS-SIC型含石 墨碳化硅陶瓷的差别

项目

SiC30

GS-SIC

制造方法

基体组 织的初始状态是由多孔的颗粒状人工石墨粉坯构成。烧结过 程中将上述石墨粉坯置于熔融的游离硅中,使其渗 透到石墨材料的孔隙中,与石墨 反应生成碳化硅。这个烧 结过程将一直持续与石墨反应,直到孔 隙完全被碳化硅和少量游离的硅充满。烧结过程在1400℃温度下完成。 基体组 织的初始状态是由多孔的人工石墨粉材与游离硅粉压制而成。而后置 于熔融状态的游离硅液体中在1-10MPa的气压 下使游离硅渗透到石墨材料的孔隙中,与石墨 反应生成碳化硅。烧结过程 游离硅与石墨反应,直到孔 隙完全被反应生成的碳化硅充满。然后再 将上述工件置于真空烧结炉中烧结使游离硅与石墨粉 最终完 全反应生成碳化硅。

结构

显微组 织是石墨和碳化硅的互穿网络。部分空隙由少量(约4%Wt%)游离硅填充,呈白亮的斑点。石墨相呈暗色斑点。 显微组 织是石墨和碳化硅的互穿网络,无游离硅存在。整个基 体组织呈均匀色,有部分 石墨相呈暗色斑点,数量的 多少与石墨的晶格相位有关。

组织的均匀性

厚度大 的零件易造成侵硅的不均匀,形成表 面游离硅含量大而芯部侵不透,大量石 墨未能与游离硅反应,从而出 现大量气孔的状态。形成了 表面石墨含量不足,润滑性能差,耐腐蚀性能差的缺陷。  

成分

主要包括约62 %碳化硅,35%的石墨和大约3%的游离硅。体积是由53%的碳化硅, 43%的石墨,大约4%的硅这几部分组成的。约95%的碳化硅是立方β-碳化硅组成,5%是α-碳化硅。

主要包括约70 %碳化硅,30%的石墨,无游离硅存在。约95%的碳化硅是由α-碳化硅组成的。

化学性质

主要是碳化硅和石墨。含有4%的游离硅。碳化硅 和石墨是高度耐腐蚀性物质,整体的 耐腐蚀性决定于游离硅的含量。由于游离硅耐蚀性差,导致基 体碳化硅与石墨分离造成材料在腐蚀性介质中强度下降,使用寿 命受到严重的影响。不适于 强酸碱工况中使用。 主要是碳化硅和石墨。不含游离硅。碳化硅 和石墨是高度耐腐蚀性物质,整体的耐腐蚀性好。在腐蚀 性介质中强度不受影响,使用寿命长。
物理性能 主要的 物理数据列于性能表中 主要的 物理数据列于性能表中
耐高温性能 由在氧 化性气氛中于石墨易于氧化,因而使 用温度不能高于650℃。 在非氧 化性气氛中石墨和碳化硅均不氧化,但由于含有游离硅,而游离 硅的熔点的限制最高使用温度不能高于1350℃。 在氧化 性气氛中由于石墨易于氧化,因而使 用温度不能高于650℃。 在非氧 化性气氛中因无游离硅存在,因而可使用到1650℃,且强度不降低。
抗热冲击性能    
适用用范围 无润滑、无腐蚀 性介质工况下的气体、液体密 封环和滑动轴承。氧化性 气氛可长期使用到550℃,非氧化性 气氛可长期使用到1100℃. 特别适 于制作强酸碱等腐蚀性介质且无润滑工况中气体、液体密 封件中的密封环,以及有 可能出现干摩擦工作状态的各种耐腐蚀泵用滑动轴承。可与石墨或 无压烧 结碳化硅陶瓷组对,自身组对效果最佳。氧化性 气氛可长期使用到550℃,非氧化性 气氛可长期使用到1650℃.

 


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