رول دیسک سرامیکی کربید سیلیکون برای کوره های با دمای بالا

سرامیک‌های سیلیس (سرامیک‌های SiO₂) مواد سرامیکی با عملکرد بالا هستند که عمدتاً از دی‌اکسید سیلیکون تشکیل شده‌اند. آن‌ها مقاومت عالی در برابر دمای بالا، انبساط حرارتی کم، خواص دی‌الکتریک برتر و پایداری شیمیایی را نشان می‌دهند و همین امر باعث می‌شود که به طور گسترده در الکترونیک، هوافضا، مهندسی شیمی و سایر صنایع پیشرفته مورد استفاده قرار گیرند.

• مقاومت در برابر دمای بالا: سرامیک‌های سیلیس دارای نقطه ذوب تا 1713°C (شکل کریستالی) هستند و می‌توانند به طور پایدار زیر 1600°C کار کنند، که آن‌ها را برای کاربردهای با دمای بالا ایده‌آل می‌کند.
• انبساط حرارتی کم (~0.5×10⁻⁶/°C)، که مقاومت عالی در برابر شوک حرارتی را برای محیط‌هایی با نوسانات سریع دما تضمین می‌کند.
• عملکرد دی‌الکتریک عالی، با تلفات دی‌الکتریک کم در فرکانس‌های بالا، که آن‌ها را برای پنجره‌های مایکروویو و زیرلایه‌های الکترونیکی مناسب می‌کند.
• خنثی بودن شیمیایی، مقاوم در برابر اسیدها (به جز اسید هیدروفلوئوریک) و قلیاها، ایده‌آل برای پوشش‌های راکتورهای شیمیایی.
• سختی بالا (سختی موس 7)، اگرچه ذاتاً شکننده است، اغلب برای بهبود استحکام مکانیکی نیاز به تقویت یا اصلاحات سخت‌کننده دارد.

تولید سرامیک‌های سیلیس عمدتاً شامل فرآوری پودر و تف‌جوشی در دمای بالا است:

• مواد اولیه: پودر کوارتز با خلوص بالا (سیلیس ذوبی) یا پودر نانو-SiO₂ سنتز شده شیمیایی.
• تکنیک‌های شکل‌دهی: پرس خشک، ریخته‌گری لغزشی، ریخته‌گری ژل یا چاپ سه‌بعدی را می‌توان برای شکل‌دهی استفاده کرد.
• روش‌های تف‌جوشی:
  • تف‌جوشی بدون فشار: مقرون به صرفه است اما معمولاً به مواد کمکی تف‌جوشی (به عنوان مثال، Al₂O₃، MgO) برای افزایش تراکم نیاز دارد.
  • پرس داغ: دمای بالا و فشار را برای دستیابی به سرامیک‌های بسیار متراکم با خواص مکانیکی برتر ترکیب می‌کند.
  • تف‌جوشی واکنشی: پودر سیلیکون شکل داده شده و سپس اکسید می‌شود، که برای اجزای با شکل پیچیده مناسب است.

• الکترونیک: زیرلایه‌های مدار با فرکانس بالا، اجزای عایق.
• هوافضا: مواد رادوم، ساختارهای شفاف به امواج با دمای بالا.
• تجهیزات شیمیایی: پوشش‌های راکتور مقاوم در برابر خوردگی، اجزای لوله‌کشی.
• دستگاه‌های نوری: پنجره‌های شفاف UV، اجزای لیزر.

به لطف ترکیب منحصربه‌فرد خواص خود، سرامیک‌های سیلیس نقش مهمی در کاربردهای صنعتی پیشرفته ایفا می‌کنند. انتظار می‌رود پیشرفت‌های آینده در تکنیک‌های تولید (به عنوان مثال، تقویت نانوکامپوزیت، اصلاحات سخت‌کننده) استفاده‌های بالقوه آن‌ها را بیشتر گسترش دهد.