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SiC是一種新型陶瓷,由于高密度成形技術(shù)的發(fā)展,80年代開始,國外紛紛用它做高PV值的組對材料,是到目前為止發(fā)現(xiàn)的最好的摩擦副材料,具備各種優(yōu)良性能。重量輕,為WC的1/5,強度高,摩擦系數(shù)小,硬度略高于硬質(zhì)合金,HRA90~94,抗輻射性好,具有一定的自潤滑性,組對性好,化學穩(wěn)定性、耐熱性、熱傳導性都很優(yōu)異。在500℃以下,幾乎耐所有的酸和堿,除振動沖擊大,或有顆粒介質(zhì)場合外,幾乎所有的硬質(zhì)合金都可用它取代,價格略比WC便宜。
缺點:脆性材料,抗機械沖擊性稍差。
由于制造工藝不同,性能略有差異,目前主要有4種類型:
1、反應燒結(jié)SiC(SiC+Si組對的致密燒結(jié)物)
【(α-SiC粉+石墨粉+助溶劑)混合+有機粘結(jié)劑】壓制成型,放入Si粉坩堝內(nèi),在真空爐加熱1600~1800℃,生成β-SiC。這種SiC由α-SiC、β-SiC、游離硅組成,由于游離硅和孔隙的存在,它不耐強堿和氧化性介質(zhì)。
優(yōu)點:收縮率小,耐熱沖擊性好,成本低,適于批量生產(chǎn)。
2、常壓燒結(jié)SiC
采用超細SiC粉(粒度0.1~0.2μm),加適當?shù)奶砑觿?、粘結(jié)劑壓制成型,然后在2000~2200℃的溫度下燒結(jié)而成。適用于數(shù)量少,規(guī)格品種多的密封環(huán)。質(zhì)密度高達97%以上。
3、熱壓燒結(jié)SiC
粒度≤1μm的SiC,加上適當?shù)奶砑觿?,裝入石墨模具內(nèi),在2000~2200℃的熱壓爐內(nèi)加壓(30~50MPa)制成。這是SiC中化學穩(wěn)定性最好的一種。(因為在氧化氣氛下,表面生成一種SiO2保護膜,耐腐蝕性最好。)質(zhì)密度高達97%以上
4、氣相滲透SiC(又叫硅化石墨)
以石墨為基體,按最終產(chǎn)品形狀加工好后,導入Si源,采用化學氣相沉積法在1800~2200℃的高溫下反應生成。滲透層厚度可達1.5mm,成SiC表層,表層還有10%的石墨,具有氣體不滲透性,C、Si之間無明顯的邊界層。這種SiC既具有碳石墨優(yōu)點,又具有SiC特性,是一種很有前途的碳基復合材料。氣相滲透SiC與常壓燒結(jié)SiC組對,可用于高速場合,即使處于半干摩擦工況條件下也不易產(chǎn)生卡澀與與擦傷。
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