Vai trò của cacbua silic (SiC) trong vật liệu composite nền phi kim loại
Silicon carbide (SiC) được sản xuất bằng phương pháp nấu chảy ở nhiệt độ cao trong lò điện trở sử dụng các nguyên liệu chính như cát thạch anh và than cốc dầu mỏ (cần thêm muối khi sản xuất silicon carbide thô).
Silicon carbide (SiC) chủ yếu đóng vai trò là chất gia cường, chất làm cứng và tăng cường độ ổn định ở nhiệt độ cao/môi trường trong các vật liệu composite phi kim loại (như composite gốc gốm, gốc nhựa và gốc carbon).
Các đặc tính cơ học được cải thiện: Là chất gia cường dưới dạng hạt, sợi hoặc tinh thể, cacbua silic (SiC) cải thiện đáng kể độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn của vật liệu composite, đồng thời mô đun đàn hồi cao (~400 GPa) và độ cứng (~9–10 Mohs) giúp chịu tải hiệu quả.
Cơ chế tăng cường độ bền : Sợi/sợi tinh thể cacbua silic (SiC) có thể ức chế sự lan truyền vết nứt và cải thiện độ bền chống gãy của các vật liệu giòn như ma trận gốm thông qua các cơ chế như bắc cầu vết nứt, hiệu ứng kéo ra và làm lệch hướng.
Độ ổn định nhiệt và hóa học được nâng cao : Silicon Carbide (SiC) có độ dẫn nhiệt cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp, khả năng chống oxy hóa tuyệt vời (ổn định ở nhiệt độ >1200°C) và chống ăn mòn, do đó rất phù hợp cho các bộ phận kết cấu chịu nhiệt độ cao (như động cơ máy bay và đĩa phanh) và môi trường ăn mòn.
Đóng góp về mặt chức năng : Cải thiện độ dẫn nhiệt/điện trong vật liệu composite gốc nhựa; tăng cường liên kết giao diện và đặc tính lớp phủ chống oxy hóa trong vật liệu composite carbon/carbon; đóng vai trò là pha gia cường chính trong vật liệu composite nền gốm (CMC-SiC), giúp đạt được trọng lượng nhẹ và khả năng chịu nhiệt cao.
Độ ổn định kích thước : Giảm hệ số giãn nở nhiệt tổng thể của vật liệu composite, thích hợp cho các bộ phận chính xác (như phôi gương hàng không vũ trụ và chất nền bao bì điện tử).
Công ty TNHH Vật liệu mài mòn Trịnh Châu Haixu, nhà sản xuất cacbua silic xanh/đen, chủ yếu sản xuất bột siêu mịn cacbua silic với các kích thước sau:
TIÊU CHUẨN JIS
| Kích cỡ | D50 (một) | Kích cỡ | D50 (một) |
| #240 | 57,0±3,0 | #1200 | 9,5±0,8 |
| #280 | 48,0±3,0 | #1500 | 8,0±0,6 |
| #320 | 40,0±2,5 | #2000 | 6,7±0,6 |
| #360 | 35,0±2,0 | #2500 | 5,5±0,5 |
| #400 | 30,0±2,0 | #3000 | 4,0±0,5 |
| #500 | 25,0±2,0 | #4000 | 3,0±0,4 |
| #600 | 20,0±1,5 | #6000 | 2,0±0,4 |
| #700 | 17,0±1,5 | #8000 | 1,2±0,3 |
| #800 | 14,0±1,0 | #10000 | 0,9±0,1 |
| #1000 | 11,5±1,0 |
NGUỒN CẤP TIÊU CHUẨN
| KÍCH CỠ | D50 (một) | KÍCH CỠ | D50 (một) |
| F230 | 53,0±3,0 | F600 | 9,3±1,0 |
| F240 | 44,5±2,0 | F800 | 6,5±1,0 |
| F280 | 36,5±1,5 | F1000 | 4,5±0,8 |
| F320 | 29,2±1,5 | F1200 | 3,0±0,5 |
| F360 | 22,8±1,5 | F1500 | 2,0±0,4 |
| F400 | 17,3±1,0 | F2000 | 1,2±0,3 |
| F500 | 12,8±1,0 |