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碳化硅陶瓷的性能特点及用途

日期:2020-03-18 16:31 人气:
碳化硅陶瓷是一种耐高温、强度高的材料,而且具有一定的抗氧化及抗冲击的优点,这款材料可以耐1480°c的高温。碳化硅陶瓷的用途比较广泛,可以制作发热元件,也可以在冶金及化工行业的应用,可以作为炉体保护的材料,也可以用于能源环保的应用,下面详细的为大家介绍下。
 
一、碳化硅陶瓷的性能特点
 
1、碳化硅陶瓷基复合材料保留了碳化硅陶瓷的高温、高强度、抗氧化、耐腐蚀、抗冲击等优点。同时具有增强和增韧碳化硅纤维的作用,克服了碳化硅陶瓷的低断裂韧性。外部冲击负荷阻力差的先天缺陷。这种材料在1316°c的高温下可以保护其物理和化学性质不被降解。当碳化硅材料表面喷施热屏障涂层时,最高工作温度可继续增加到1480°c。
 
2、虽然现代商用发动机涡轮前缘温度可达1650°C,但额外的170°C温差仍需由压气机空冷来补偿,但与使用传统高温合金材料的叶片相比,这一数量已大大减少。经初步计算,采用耐温1480°C的CMC高压涡轮叶片,可使发动机燃油消耗降低6%,同时也大大减少了CMC材料制成燃烧室高温衬里所需的制冷量,从而减少了冷却空气和燃料不完全燃烧形成氮氧化物的机会。氮氧化物的减排潜力可达33%。
 
3、碳化硅陶瓷基复合材料得到了广泛的研究,其应用温度可达1450℃。高温强度、重量轻、抗腐蚀性能好,可广泛应用于航空发动机领域。碳化硅陶瓷基复合材料作为新一代高温结构材料具有取代金属的潜力。
 
二、碳化硅陶瓷的用途
 
1、发热元件的应用
 
碳化硅的重要导电性能使其成为制造lOOO的原料。碳化硅发热元件是碳化硅材料最重要的产品,市场广阔。
 
2、冶金、化工的应用
 
从20世纪70年代到90年代初,碳化硅材料具有高抗铁水、炉渣和碱金属腐蚀的能力,并且具有高导热性和耐磨性。全球65座大型高炉采用氮化硅结合碳化硅材料作为炉体材料,将高炉寿命铝、铜、锌的冶炼时间延长到2096-40%。各种碳化硅材料也被广泛用作炉衬或坩埚。在化学和冶金工业中,陶瓷热交换器通常用于预热各种气体或液体,以便充分利用各种热炉废气中的热量。
 
3、能源环保的应用
 
在高温下直接净化煤气,可以利用换热器中煤气的显热,与常温净化相比,可以大大提高热效率。高温净化煤气直接应用于燃气轮机发电可以大大提高供电效率,减少有害物质排放,节约用水。
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