بكرة قرص سيراميك كربيد السيليكون لفرن درجة الحرارة العالية

السيراميك السيليكا (سيراميك SiO₂ ) عبارة عن مواد سيراميك عالية الأداء تتكون في المقام الأول من ثاني أكسيد السيليكون. إنها تعرض مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، وتمدد حراري منخفض، وخصائص عزل كهربائي فائقة، وثبات كيميائي، مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات والفضاء والهندسة الكيميائية والصناعات المتقدمة الأخرى.

• مقاومة درجات الحرارة العالية: تبلغ نقطة انصهار سيراميك السيليكا ما يصل إلى 1713 درجة مئوية (الشكل البلوري) ويمكن أن تعمل بثبات أقل من 1600 درجة مئوية، مما يجعلها مثالية لتطبيقات درجات الحرارة العالية.
• تمدد حراري منخفض (~0.5×10⁻⁶/درجة مئوية)، مما يضمن مقاومة فائقة للصدمات الحرارية للبيئات ذات التقلبات السريعة في درجة الحرارة.
• أداء عزل كهربائي ممتاز، مع فقدان عزل كهربائي منخفض عند الترددات العالية، مما يجعلها مناسبة لنوافذ الميكروويف والركائز الإلكترونية.
• خمول كيميائي، مقاوم للأحماض (باستثناء حمض الهيدروفلوريك) والقلويات، وهو مثالي لبطانات المفاعلات الكيميائية.
• صلابة عالية (صلابة موس 7)، على الرغم من أنها هشة بطبيعتها، غالبًا ما تتطلب تعديلات تقوية أو تقوية لتحسين القوة الميكانيكية.

يتضمن إنتاج سيراميك السيليكا بشكل أساسي معالجة المسحوق والتلبيد في درجات الحرارة العالية:

• المواد الخام: مسحوق الكوارتز عالي النقاء (السيليكا المنصهرة) أو مسحوق نانو SiO₂ المركب كيميائيًا.
• تقنيات التشكيل: يمكن استخدام الضغط الجاف أو الصب الانزلاقي أو صب الهلام أو الطباعة ثلاثية الأبعاد للتشكيل.
• طرق التلبيد:
  • التلبيد بدون ضغط: فعال من حيث التكلفة ولكنه يتطلب عادةً مساعدات تلبيد (مثل Al₂O₃ و MgO) لتعزيز التكثيف.
  • الضغط الساخن: يجمع بين درجة الحرارة والضغط المرتفعين لتحقيق سيراميك عالي الكثافة بخصائص ميكانيكية فائقة.
  • التلبيد التفاعلي: يتم تشكيل مسحوق السيليكون ثم يتأكسد، وهو مناسب للمكونات ذات الأشكال المعقدة.

• الإلكترونيات: ركائز الدوائر عالية التردد، ومكونات العزل.
• الفضاء: مواد الرادوم، وهياكل شفافة للأشعة فوق البنفسجية.
• المعدات الكيميائية: بطانات المفاعلات المقاومة للتآكل، ومكونات الأنابيب.
• الأجهزة البصرية: نوافذ شفافة للأشعة فوق البنفسجية، ومكونات الليزر.

بفضل مجموعتها الفريدة من الخصائص، تلعب سيراميك السيليكا دورًا حاسمًا في التطبيقات الصناعية المتقدمة. من المتوقع أن تؤدي التطورات المستقبلية في تقنيات التصنيع (مثل تقوية المواد النانوية المركبة، وتعديلات التقوية) إلى زيادة توسيع استخداماتها المحتملة.