الأختام كربيد السيليكون

تعتبر أختام كربيد السيليكون Semicorex عبارة عن مكونات مانعة للتسرب ميكانيكية مصممة بدقة ومصنوعة من سيراميك كربيد السيليكون عالي النقاء. مع الصلابة المتميزة، الاحتكاك المنخفض، مقاومة التآكل الممتازة، ومقاومة التآكل الفائقة، فقد تم تصميمها للحفاظ على أداء الختم الموثوق به في المضخات، المعدات الدوارة، والبيئات الصناعية القاسية. إن ثباتها الحراري الممتاز ودقة الأبعاد يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتضمن درجات حرارة عالية، ومواد كيميائية عدوانية، والتشغيل المستمر.

كربيد السيليكون (SiC)هي مادة سيراميك متينة للغاية ذات صلابة شديدة (9.5 موس)، وثبات حراري (يصل إلى 1650 درجة مئوية)، ومقاومة للتآكل والتآكل ودرجات الحرارة المرتفعة. ومع ذلك، فإن تصنيع كربيد السيليكون يمثل تحديات بسبب صلابته الشديدة وهشاشته. هناك حاجة إلى تقنيات وأدوات متخصصة لتحقيق قطع وأشكال دقيقة.

طرق التصنيع الشائعة

• طحن الماس: تستخدم أدوات الماس لتحقيق أسطح ناعمة وأشكال دقيقة.
• القطع بالليزر: مناسب لقطع مواد SiC الرقيقة. يوفر القطع بالليزر دقة عالية وتقليل هدر المواد.
• المعالجة بالموجات فوق الصوتية: تستخدم هذه الطريقة اهتزازات عالية التردد لقطع وتشكيل المواد الهشة مثل SiC دون التسبب في حدوث تشققات.
• ماكينة التفريغ الكهربائي (EDM): طريقة غير تقليدية تستخدم الشرر الكهربائي لإزالة المواد، وهي فعالة للسيراميك الصلب مثل SiC.
• الطحن باستخدام أدوات CBN: يمكن استخدام أدوات نيتريد البورون المكعب (CBN) لطحن SiC، مما يوفر بديلاً لطحن الماس في بعض التطبيقات.
• القطع بالماء النفاث: استخدام نفث الماء عالي الضغط، مع جزيئات كاشطة في بعض الأحيان، لقطع SiC. هذه الطريقة مفيدة لقطع الأشكال المعقدة.

من المؤكد أن أختام كربيد السيليكون يتم وضعها في بيئة التشغيل القاسية لمتطلبات التشغيل المتطورة والطويلة الأجل والموثوقية العالية.

• المزايا الأساسية:كربيد السيليكونيمكن أن يتحمل تقريبًا جميع أنواع التآكل الكيميائي باستثناء HF، فإن مقاومة التآكل تأتي في المرتبة الثانية بعد الماس. في ظل نفس ظروف التشغيل، عمر الخدمة هو من ثلاث إلى ثماني مرات من الكربيد الأسمنتي.
• القيود: باعتبارها مادة سيراميك هشة، فإن مقاومتها للصدمات الميكانيكية ضعيفة نسبيًا، كما أنها حساسة للسحق أثناء التجميع. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا للصعوبة الكبيرة في التصنيع الدقيق، فإن تكاليف الشراء الأولية أعلى بكثير من تكاليف الجرافيت أو السيراميك العادي. لذلك، فهو مناسب بشكل أفضل لمكونات المعدات الأساسية التي ليست حساسة للتكاليف الأولية ولكن لديها متطلبات صارمة "لعدم التوقف عن العمل".

مزاياكربيد السيليكونالأختام

1. درجة الكثافة والبنية المجهرية

تبلغ كثافة SiC الملبدة الناعمة غير المضغوطة ≥3.10 جم/سم مكعب، ويتم التحكم في محتوى السيليكون الحر بأقل من 1%. تحدد المعلمة عالية الكثافة بشكل مباشر مقاومتها الدائمة للتآكل في البيئات الحمضية والقلوية القوية.

2. الخواص الميكانيكية والحرارية

تصل صلابة Vicker لـ SSiC بشكل عام إلى HV 2200-2800، وقوة الضغط هي ≥2200 MPa. الخاصية الأكثر أهمية هي التوصيل الحراري 90-120 واط/(م·ك) وهو أعلى بكثير من المعادن العادية، مما يجعلها تصدر حرارة التآكل بسرعة، وتقلل من خطر كسر الحرارة لوجه الختم.

3. دقة التصنيع

تتطلب التطبيقات المتطورة التحكم في تسطيح وجه نهاية الختم في حدود 0.0006 مم، وخشونة السطح للوصول إلى مستوى المرآة.

التوصيات المستهدفة: بالنسبة للمضخات والصمامات التقليدية شديدة التآكل، يمكن استخدام عملية تلبيد تفاعلية فعالة من حيث التكلفة؛ ومع ذلك، بالنسبة لظروف التشغيل القاسية التي تنطوي على درجات حرارة عالية وقيم PV عالية (الضغط × السرعة)، فمن الضروري تحديد كربيد السيليكون الملبد ذو الحبيبات الدقيقة والتحكم الصارم في تفاوتات التسطيح.