ซีซี เซรามิค

ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC): การใช้งานที่ล้ำสมัยและการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของวัสดุประสิทธิภาพสูง
ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นสารประกอบที่ได้รับความสนใจอย่างมากในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษ ด้วยประสิทธิภาพเชิงกลที่อุณหภูมิสูง การนำความร้อนที่ดีเยี่ยม ความต้านทานการกัดกร่อน และความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน SiC จึงกลายเป็นวัสดุที่สำคัญในด้านต่างๆ เช่น การบินและอวกาศ พลังงานนิวเคลียร์ การปิดผนึกเชิงกล และพลังงาน

พื้นที่ใช้งานหลักของซิลิคอนคาร์ไบด์

1 การบินและอวกาศ ซิลิคอนคาร์ไบด์มีบทบาทสำคัญในภาคการบินและอวกาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับเครื่องบิน การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ใบพัดกังหัน จานเบรก แบริ่งกังหัน หัวฉีด แผงป้องกันความร้อน โคนจมูก และขอบนำของปีก

• การใช้งาน: ส่วนประกอบโครงสร้างอากาศยาน (เช่น ใบพัด จานเบรก แบริ่งกังหัน หัวฉีด แผงป้องกันความร้อน โคนจมูก และขอบนำปีก)
• ประสิทธิภาพที่สำคัญ: สมรรถนะทางกลที่อุณหภูมิสูง ทนต่อแรงกระแทก ต้านทานแรงเหวี่ยง ต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง และความต้านทานการสึกหรอ SiC สามารถทนต่อแรงกระแทกและแรงเหวี่ยงที่สำคัญระหว่างการทำงานที่ความเร็วสูง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศ

2. พลังงานนิวเคลียร์ ในภาคพลังงานนิวเคลียร์ ซิลิคอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพที่โดดเด่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน

• การใช้งาน: เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น ผนังระบายความร้อนในกังหันก๊าซ
• ประสิทธิภาพที่สำคัญ: การกระตุ้นต่ำ ทนต่ออุณหภูมิสูง ต้านทานการเกิดออกซิเดชัน และความทนทานสูงต่อรังสีนิวตรอนและไอออนหนัก เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมที่มีเหล็กและนิกเกิลแบบดั้งเดิม ระดับการกระตุ้นที่ต่ำของ SiC จะช่วยลดกากกัมมันตภาพรังสีได้อย่างมาก ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยของระบบนิวเคลียร์

3. การปิดผนึกทางกล ซิลิคอนคาร์ไบด์ยังมีข้อได้เปรียบอย่างมากในการซีลเชิงกล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอและการกัดกร่อนสูง

• การใช้งาน: เพลาและแบริ่งปั๊ม หัวฉีด วาล์ว สารเจียร ส่วนประกอบในการแปรรูปกระดาษ
• ประสิทธิภาพที่สำคัญ: ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานแรงกระแทกจากความร้อน โมดูลัสยืดหยุ่นสูง และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ SiC ไม่เพียงแต่มาแทนที่วัสดุโลหะแบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังรักษาประสิทธิภาพการซีลที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอีกด้วย

4. วัสดุโครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูง ความสามารถของซิลิคอนคาร์ไบด์ในการทนต่ออุณหภูมิสูงทำให้เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานโครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูง เช่น กังหันก๊าซ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์

• การใช้งาน: ส่วนประกอบกังหันก๊าซ องค์ประกอบความร้อน อุปกรณ์กึ่งตัวนำ อุปกรณ์ทดสอบอุณหภูมิสูง ส่วนประกอบการกลั่นเหล็ก ส่วนประกอบการหล่ออลูมิเนียม
• ประสิทธิภาพที่สำคัญ: ทนต่ออุณหภูมิสูง (สูงถึง 2000°C ขึ้นไป) ต้านทานการเกิดออกซิเดชัน ความแข็งสูง ต้านทานการกัดกร่อน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ SiC รักษาเสถียรภาพของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง ทำให้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

5 พลังงาน ในภาคพลังงาน ซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูงต่างๆ เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและพัดลมเซรามิก

• การใช้งาน: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, พัดลมเซรามิก
• ประสิทธิภาพที่สำคัญ: การนำความร้อนสูง ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อน SiC รับประกันการถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงกว่า 1300°C โดยรักษาเสถียรภาพของระบบพลังงาน