碳化硅陶瓷是一种新型且具有良好性能的摩擦材料。具有重量轻、热强度高、抗辐射性强等特点;并具有高自润滑、低摩擦系数、高硬度、耐磨、对性能好、化学稳定性高、耐腐蚀性好、导热性好、耐热冲击性高等性能。自年代以来,国内外各大机械密封公司都采用碳化硅作为新一代高PV摩擦副材料和机械密封材料。根据制造工艺的不同,碳化硅产品的性能也不同。根据制造方法,主要命名为反应烧结SiC、常压烧结SiC、热压烧结SiC等。
反应烧结碳化硅:反应烧结SiC由α-SiC粉体、石墨粉、助熔剂和粘结剂组成。将它们混合并成型后,将其放入装满硅粉的坩埚中。将坩埚置于真空中加热至-°C,硅与坩埚中的碳反应生成β-SiC,形成由α-SiC、β-SiC和游离硅(10-20%)组成的致密烧结体。由于游离硅的存在,反应性烧结SiC的耐腐蚀性降低,在强和强氧化介质中发生腐蚀。反应烧结碳化硅的优点是最终产品收缩率小,抗热震性好,适合投资低的大规模生产。对于最终产品,它比砂浆泵和泥浆泵具有更好的效果。无压烧结碳化硅:无压(常压)烧结碳化硅是采用超细碳化硅粉体(粒径约0.1-0.2μm),加入适当的添加剂,制成胶粘剂压缩成型。然后在-°C温度下烧结。在烧结过程中,超细碳化硅颗粒形成5-8μm的碳化硅晶体,其密度高达97%以上,耐腐蚀性优于烧结SiC,对于无压烧结,SiC的坯料易于制成各种形状,并弯曲加工成形状更复杂的产品。
热压烧结碳化硅热压烧结碳化硅适用于粒径小于1μm的碳化硅粉体,加入适当的添加剂,装在石墨模具中,在-°C(30-50MPa)的热压炉中烧结。与烧结工艺相比,它是最紧凑的SiC,具有最佳的化学稳定性。这种烧结成本最高,适用于高剖面密封条件。