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碳化硅陶瓷材料应用一览


来源:中国粉体网   初末

[导读]  碳化硅陶瓷具有密度低、热膨胀系数小、硬度高、耐高温、弹性模量大、耐腐蚀等诸多优异的性能,近年来被广泛应用于航空航天、机械工业、电子工业等各个领域,在现代工业中起着不可或缺的作用。

中国粉体网讯  碳化硅陶瓷具有密度低、热膨胀系数小、硬度高、耐高温、弹性模量大、耐腐蚀等诸多优异的性能,近年来被广泛应用于航空航天、机械工业、电子工业等各个领域,在现代工业中起着不可或缺的作用。


碳化硅陶瓷材料的应用




耐磨高温器件


碳化硅具有良好的高温特性,被首选为热机械的耐高温部件,诸如:作高温燃气轮机的燃烧室、涡轮的静叶片、高温喷嘴等。



利用碳化硅陶瓷的高温、耐磨损、耐酸碱腐蚀性,在机械工业、化学工业中可用来制备新一代的机械密封材料,滑动轴承、耐腐蚀管道、阀片和风机叶片;利用碳化硅陶瓷的高导热性能,可将其用作冶金工业窑炉中的高温热交换器;用碳化硅材料制成的砂泵及旋流器,具有很好的耐磨性能;用碳化硅材料制成的缸套等耐磨件可广泛用于石油和化工等行业。


磨料磨具


碳化硅的硬度很大,可制备成各种磨削用的砂轮、砂纸和磨料,主要用于机械加工行业。碳化硅的莫氏硬度为9.2~9.6,仅次于金刚石和碳化硼,是一种常用的磨料。碳化硅主要分为黑碳化硅和绿碳化硅两种,黑碳化硅相对绿碳化硅硬度较低,用来磨硬度较低的材料,如铸铁和非金属材料;绿碳化硅适合磨削硬质合金、光学玻璃、钛合金等材料。



碳化硅作为磨料主要应用在抛光、研磨、切割、喷砂等工艺过程中,具有磨削效率高、抛光效果明显、切割速度快等优点。碳化硅磨料可以对金属、宝石、多晶硅、玻璃、陶瓷等材质的材料进行处理加工。碳化硅材质的磨具以粘合剂的不同分为树脂磨具、陶瓷磨具、涂覆磨具及其它磨具等几大类。

  

防弹装甲


碳化硅陶瓷具有优异的防弹性能,在现有的特种陶瓷材料体系中,性价比优势明显,被认为是最有发展潜力的高性能防弹装甲材料之一,近年来在单兵装备、陆军装甲武器平台、武装直升机及警、民用特种车辆等装甲防护领域得到越来越广泛的应用。



碳化硅的高硬度、高压缩强度和高弹性模量,作为复合装甲具有优异的防护能力,与传统的钢制防护板相比,由碳化硅陶瓷面板与先进的复合材料背板组成的防弹陶瓷复合装甲,价格更低、质量更轻。目前,以碳化硅复合材料为主体防弹层的超轻量化防护系统已经在武装直升机、军用运输机平台上获得了应用。碳化硅陶瓷复合装甲被广泛装配在直升机机舱地板、侧墙和驾驶员座椅处,以抵御来自地面的弹丸打击。另外,在运钞车、反恐防爆车、VIP车辆、押解车、红旗、丰田、福特等商用高级轿车都有碳化硅陶瓷装甲的应用。


精密测量元件



精密球是圆度仪、陀螺、轴承和精密测量中的重要元件,并常作为精密测量的基准,在精密设备和精密加工中具有十分重要的地位。金属材料的精密球存在耐磨损性能较差、受温度影响变形较大等问题。而碳化硅等陶瓷球以其重量轻、硬度高、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数小等优点,已经广泛的应用于精密轴承等零部件中。


参考资料:

柴威、邓乾发等.碳化硅陶瓷的应用现状

李缨、黄凤萍等.碳化硅陶瓷的性能与应用

魏汝斌、李锋.碳化硅抗弹陶瓷的研究进展及在装甲防护领域的应用

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