反応結合炭化ケイ素 (RB SiC), シリコン化炭化ケイ素またはSiSiCとしても知られています, 炭化ケイ素の一種で、多孔質カーボンまたはグラファイトと溶融シリコンとの化学反応によって製造されます。. 反応は通常、約 1400°C の温度で開始されます。.
RB SiCは、 耐火物グレードの炭化ケイ素, 融点が高く、大きな変形や劣化を起こすことなく高温に耐えられることが特徴です。.
反応結合炭化ケイ素の製造プロセス
の製造工程は、 RB SiC いくつかの重要な手順が必要です. 初め, 多孔質カーボンまたはグラファイトプリフォームが作られます. 次に、このプリフォームに溶融シリコンを浸透させます。, 炭素と反応して炭化ケイ素を形成します. 得られる材料は炭化ケイ素と遊離ケイ素の複合体です。, それが独特の特性を与えます.
反応結合炭化ケイ素の特性
- RB SiC 優れた摩耗性を持っています, 腐食, および耐熱衝撃性.
- 1370℃までの温度に耐えることができ、高い熱伝導率を持っています。, 高温用途に優れた材料となる.
- RB SiC 密度が低い, 高強度, そして高い硬度, 幅広い用途に適しています.
| 財産 | 価値 |
|---|---|
| 密度 | 3.05-3.15 g/cm³ |
| 弾性率 | 380-430 GPa |
| 曲げ強度 | 350-500 MPa |
| 破壊靱性 | 4.0-5.0 MPa・m^1/2（室温） |
| 12 MPa・m^1/2 1200 °C |
Si含有量が増えると, 強度と破壊靱性は直線的に減少します; Si含有量が一定の場合, SiC の粒径が小さくなると強度が増加します. 遊離シリコンの可塑性は高温で増加します, 材料の破壊靱性は温度とともに増加します, から 4 MPa・m^1/2（室温～） 12 MPa・m^1/2 1200 °C.
反応結合炭化ケイ素の用途
メカニカルシールとベアリング
RB SiC の主な用途の 1 つは、メカニカル シールとベアリングの製造です。. これらのコンポーネントはさまざまな業界で使用されています, 自動車も含めて, 航空宇宙, および産業部門. RB SiC は高い硬度と耐摩耗性を備えているため、これらの用途に最適な材料です。, これらのコンポーネントが頻繁にさらされる過酷な条件や高圧に耐えることができるため、.
ポンプ羽根
RB SiC はポンプ ベーンの製造にもよく使用されます. これらのコンポーネントはさまざまな業界で重要です, 石油やガスも含めて, 化学, および水処理部門. RB SiC は優れた耐食性と高強度を備えているため、これらの用途に最適な材料です。, これらの産業で頻繁に遭遇する腐食性流体に耐えることができるため、.
ラジアントチューブ
熱処理業界では, RB SiCはラジアントチューブの製造によく使用されます. これらのチューブは炉内で均一な加熱を提供するために使用されます。. RB SiC は熱伝導率が高く、耐熱衝撃性に優れているため、これらの用途に最適な材料です。, これらの環境で頻繁に遭遇する高温や急激な温度変化に耐えることができるため、.
半導体製造装置
半導体業界では、さまざまな製造装置の製造にも RB SiC が使用されています。. これにはウェーハキャリアも含まれます, サセプター, およびその他のコンポーネント. RB SiC は優れた熱安定性と熱衝撃耐性により、これらの用途に理想的な材料です。, 半導体製造プロセスで頻繁に遭遇する高温や過酷な条件に耐えることができるため、.
装甲および保護部品
ついに, RB SiC は、さまざまなタイプの装甲や保護部品の製造にも使用されています. これにはボディーアーマーも含まれます, 車両装甲, およびその他の保護具. RB SiC は硬度と強度が高いため、これらの用途に最適な材料です。, さまざまな種類の脅威に対して優れた保護を提供できるため、.
反応結合炭化ケイ素を使用する利点
使用するといくつかの利点があります RB SiC . 初め, 優れた耐摩耗性と耐腐食性を備えています, 過酷な環境での使用に最適. 2番, 高い耐熱衝撃性を持っています, 急激な温度変化に耐えられるようにする. 三番目, 高い熱伝導率を持っています, 熱を放散するのに優れた素材です. ついに, RB SiC 密度が低い, そのため軽量で扱いやすいです.
反応結合炭化ケイ素の未来
の将来 RB SiC 有望そう. 継続的な研究開発により, この材料の潜在的な用途は拡大しています. 例えば, RB SiC 高温ガスタービンや原子炉での使用が検討されています. さらに, より効率的で耐久性のある材料への需要が高まるにつれて, の用法 RB SiC 成長が期待される.
結論
反応結合炭化ケイ素は、幅広い用途を備えた多用途材料です. 高い強度などのユニークな特性, 温度安定性, 耐熱衝撃性, 耐摩耗性と耐腐食性により、さまざまな産業にとって理想的な選択肢となります。. 窯の家具にしても, メカニカルシール, または半導体製造装置, RB SiC は高性能アプリケーションに最適な材料です.
