Application du carbure de silicium SiC dans la céramique
Le carbure de silicium SiC comprend le carbure de silicium SiC vert et le carbure de silicium SiC noir.
Carbure de silicium noir SiC
Français L’application du carbure de silicium (SiC) dans le domaine de la céramique s’est diversifiée en raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques, couvrant principalement les directions suivantes :
1. Fabrication de matériaux structurels
Pièces résistantes à l’usure
La dureté élevée (dureté Mohs 9,2-9,5) et l’excellente résistance mécanique des céramiques en carbure de silicium SiC les rendent largement utilisées dans les pièces résistantes à l’usure telles que les bagues d’étanchéité, les paliers lisses et les plaques pare-balles, qui peuvent résister aux frottements et aux chocs dans des conditions de travail extrêmes.
Pièces de roulement à haute température
Dans le domaine aérospatial, les céramiques en carbure de silicium SiC sont utilisées pour fabriquer des aubes de turbines à gaz, des pièces d’extrémité chaude de moteurs, etc. Sa résistance à haute température (point de fusion 2700°C) et sa résistance aux chocs thermiques (faible coefficient de dilatation thermique) assurent la stabilité structurelle sous des températures extrêmes.
2. Applications industrielles à haute température
Revêtement de four et matériaux réfractaires
Les céramiques en carbure de silicium, utilisées comme outils de four, briques réfractaires ou matériaux de revêtement, peuvent réduire les pertes de chaleur dans les fours à haute température et prolonger leur durée de vie. Elles conviennent aux procédés à haute température tels que le frittage de céramique et la fusion des métaux.
Éléments chauffants haute température
Les équipements de chauffage indirect utilisés pour la fusion des métaux non ferreux, tels que les fours à cuve verticale et les revêtements de cellules électrolytiques en aluminium, présentent une conductivité thermique élevée et une résistance à la corrosion qui améliorent l’efficacité énergétique.
3. Développement de céramiques fonctionnelles
Technologie de séparation par membrane céramique
Les membranes céramiques SiC, grâce à leur inertie chimique et à leur résistance à la corrosion, sont performantes dans des scénarios industriels tels que la séparation des gaz à haute température et la filtration des fluides corrosifs, comme le traitement en milieu acide et alcalin fort dans l’industrie chimique.
Matériaux électroniques et énergétiques
En tant que supports de catalyseurs ou substrats de dispositifs semi-conducteurs, les céramiques en carbure de silicium améliorent les performances des équipements et réduisent la consommation d’énergie dans les dispositifs d’alimentation, les liants d’électrode négative de batterie au lithium et d’autres domaines.
4. Amélioration de la technologie de traitement
Meulage et polissage
Les abrasifs en carbure de silicium sont utilisés pour la finition de surface en céramique avec une efficacité de coupe élevée, ce qui peut éliminer rapidement les défauts de matériau et obtenir un polissage de haute précision, améliorant ainsi la finition du produit.
Optimisation du processus de frittage
La technologie de frittage sans pression (S-SiC) prépare des pièces en céramique de forme complexe par frittage en phase liquide ou solide, qui est à la fois haute densité et rentable et adaptée à la production de masse.
5. Économie d’énergie et protection de l’environnement
Amélioration de l’efficacité énergétique
La conductivité thermique des céramiques en carbure de silicium peut optimiser la conception du four, réduire les pertes de chaleur et réduire la consommation d’énergie de production.
Substitution de matériaux respectueuse de l’environnement
En tant que désoxydant ou revêtement résistant à la corrosion, il réduit l’émission de substances nocives dans les processus chimiques et favorise la fabrication verte.
L’application des céramiques en carbure de silicium s’étend des industries traditionnelles aux domaines de haute technologie tels que les nouvelles énergies et les semi-conducteurs. Ses avantages en termes de performances et ses innovations en matière de procédés continuent de favoriser la transformation et la modernisation de l’industrie de la céramique.