Entwicklung und Anwendung von Siliciumcarbidkeramiken (一)

16-11-2020

Der Unterschied zwischen Siliziumkarbidkeramiken und vielen Keramiken besteht darin, dass sie bei Raumtemperatur Elektrizität leiten können und gegen hohe Temperaturen beständig sind. Es ist ein gutes Heizelement. Elektrische Heizstäbe aus Siliziumkarbid werden als Siliziumkarbidstäbe bezeichnet, die hohen Temperaturen von 1450 ° C in der Luft standhalten können. Siliziumkarbidstäbe aus Rekristallisation guter Qualität können sogar hohen Temperaturen von 1600 ° C standhalten, die viel höher sind als bei Metallheizelementen (außer Platin, Rhodium und anderen Edelmetallen). Dies liegt daran, dass sie in Hochtemperaturluft oxidieren und eine Dichte bilden Siliziumoxidfilm, der als Barriere gegen die Luft wirkt und die weitere Oxidation des inneren Siliziumkarbids stark verlangsamt, so dass es bei hohen Temperaturen arbeiten kann. Hochdichte Siliciumcarbidkeramiken nahe der theoretischen Dichte können durch Heißpressen hergestellt werden, und ihre Biegefestigkeit kann selbst bei einer hohen Temperatur von etwa 1400ºC 500 bis 600 MPa erreichen. Die Festigkeit anderer Keramikmaterialien nimmt nach 1200 stark abSiliziumkarbidkeramik° C. Daher ist Siliziumkarbid das stärkste Material in Hochtemperaturluft.

Siliziumkarbidstäbe

Um den Wirkungsgrad von Hochtemperatur-Gasturbinentriebwerken zu verbessern, muss die Betriebstemperatur erhöht werden. Der Schlüssel zur Lösung des Problems besteht darin, Strukturmaterialien zu finden, die hohen Temperaturen standhalten können, insbesondere die Schaufelmaterialien im Motor. Siliciumcarbidkeramik hat bei hohen Temperaturen eine ausreichende Festigkeit und eine gute Oxidations- und Wärmeschockbeständigkeit. Diese hervorragenden Eigenschaften machen es äußerst geeignet für die Verwendung als Hochtemperatur-Strukturmaterialien. Viele Wissenschaftler halten es und Siliziumnitridkeramik für die vielversprechendsten Materialkandidaten für Hochtemperatur-Gasturbinenschaufeln, die bei 1200-1400 ° C betrieben werden.


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