碳化硅石墨復(fù)合材料簡介

允升

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碳化硅石墨復(fù)合材料

1， 碳化硅石墨復(fù)合材料的應(yīng)用

碳化硅石墨復(fù)合材料又稱為硅化石墨,，具有碳化硅硬度高,，機(jī)械強(qiáng)度高,、耐磨的特性，同時具有石墨的自潤滑性能與抗熱震性能,，是一種理想的摩擦材料與機(jī)械密封材料,，適用于各種水泵、化工用泵的機(jī)械密封材料以及各種高速高負(fù)載主泵的推力軸瓦材料等,。

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2,， 碳化硅石墨復(fù)合材料性能參數(shù)

碳化硅石墨復(fù)合材料在國外有近三十年的生產(chǎn)與使用歷史，國內(nèi)很多進(jìn)口設(shè)備大型主泵的推力軸瓦,，機(jī)械密封環(huán)仍使用該材料,，碳化硅石墨制備的難點(diǎn)在于解決高碳生坯在滲硅過程中的開裂問題，我公司經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)研制出了碳化硅石墨復(fù)合材料,，其主要性能與俄羅斯,、德國進(jìn)口硅化石墨產(chǎn)品性能相當(dāng),。主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1,，碳化硅石墨復(fù)合材料主要技術(shù)參數(shù)

類別		指標(biāo)	備注
主要成分	石墨	30-50%	成分可調(diào)
	碳化硅	45-65%
	硅	<15%
密度		2.4-2.7g/cm3	密度可調(diào)
孔隙率		<0.5%
抗壓強(qiáng)度		460MPa	9 n; N$ D  Z3 ^: h6 w, o0 X
抗折強(qiáng)度		120MPa	0 T4 B& H" J' a! c
熱導(dǎo)率		120W/mK	3 `& V6 t3 {# w. b4 L$ L
熱脹系數(shù)		4.5×10-6	3 w, j% W; @' L/ W7 ~* g
彈性模量		120GPa
化學(xué)穩(wěn)定性		各種鹽,，有機(jī)溶劑，強(qiáng)酸（HF,，HCl,H2SO4,，HNO3）
長期穩(wěn)定使用溫度		800℃（氧化氣氛）    2300℃（惰性或真空氣氛）
電阻率		120×10-6Ωm

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3， 碳化硅石墨復(fù)合材料成分

碳化硅石墨復(fù)合材料主要由石墨（30-50%）,、碳化硅（45-65%）及少量硅（<15%）組成,，微觀結(jié)構(gòu)如圖2所示，碳化硅形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，石墨顆粒被碳化硅包裹,。碳化硅用于提高材料的力學(xué)強(qiáng)度，使材料具有較高的抗壓強(qiáng)度與耐磨性能,，石墨用于使復(fù)合材料具有較好的自潤滑性能,。碳化硅石墨復(fù)合材料成分均勻，表面與內(nèi)部一致,，碳化硅,、石墨的成分比例可調(diào)，碳化硅的含量越高,，材料密度越大,，抗壓強(qiáng)度越高。

4,， 碳化硅石墨復(fù)合材料性能特點(diǎn)

（1）  自潤滑性好：碳化硅石墨復(fù)合材料具有石墨的自潤滑性能,，摩擦系數(shù)小，運(yùn)行過程中振動小,，噪音小,，可在水潤滑與干磨狀態(tài)下工作；

（2）  耐磨：碳化硅石墨復(fù)合材料硬度高,，耐磨性好,使用壽命長；

（3）  力學(xué)強(qiáng)度高：碳化硅石墨復(fù)合材料具有較高的抗壓強(qiáng)度與韌性,，可使材料在高壓高速工況下工作,，材料不易碎。

（4）  不透氣：碳化硅石墨復(fù)合材料致密度達(dá)到99.5%以上,，氣孔率低,，可加工到較高的尺寸精度與表面光潔度，從而保證碳化硅石墨復(fù)合材料密封件具有優(yōu)異的密封效果,；

（5）  密封性能穩(wěn)定：碳化硅石墨復(fù)合材料線脹系數(shù)小,，模量高,，在壓力與摩擦熱的作用下，密封面變形小,，能保證碳化硅石墨復(fù)合材料在服役過程中具有良好的密封性能,；

（6）  化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定：耐強(qiáng)氧化介質(zhì)與強(qiáng)酸腐蝕，可用作化工廠液體輸送泵用機(jī)械密封材料,；

碳化硅石墨復(fù)合材料結(jié)合了碳化硅與石墨材料的優(yōu)點(diǎn),，三種材料的主要對比如下表。

表2,，碳化硅石墨復(fù)合材料與石墨,、碳化硅材料定性對比

	石墨	碳化硅	碳化硅石墨
自潤滑性	好	差	較好
耐磨性	差	好	好
承載力	低	高	高
孔隙率	有孔隙	孔隙低	基本無孔隙
韌性	較好	差    易碎	好    不易碎
成本	低	較高	較高

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DianGongN

“長期穩(wěn)定使用溫度       800℃（氧化氣氛）”
請問800℃高溫下,，避免石墨氧化的原理是什么？

允升

DianGongN 發(fā)表于 2023-9-17 08:46
“長期穩(wěn)定使用溫度       800℃（氧化氣氛）”
) P+ c8 b2 x, U& E+ [9 Q請問800℃高溫下,，避免石墨氧化的原理是什么,？

/ W7 J  G. ^8 I3 z: T$ M碳化硅石墨復(fù)合材料中石墨顆粒被碳化硅包裹，在氧化氣氛下,，碳化硅被氧化后形成氧化硅層能阻止氧離子繼續(xù)向內(nèi)部遷移,，從而起到阻止復(fù)合材料組分繼續(xù)被氧化。
  `; a1 F6 w, ?8 ~1 R% V2 I

DianGongN

允升 發(fā)表于 2023-9-17 10:33
9 A" V. K6 \4 c2 g碳化硅石墨復(fù)合材料中石墨顆粒被碳化硅包裹,，在氧化氣氛下,，碳化硅被氧化后形成氧化硅層能阻止氧離子繼續(xù) ...

, `% E. \2 [0 Y清楚了，感謝,！

生姜可樂TJ

學(xué)習(xí)了,，這碳化硅石墨材料粒徑是多少的？

529672474

有咩有碳化硅加其他比如四氟,，改善碳化硅易碎的缺點(diǎn),，保留碳化硅耐磨的優(yōu)點(diǎn)的材質(zhì)呢？

允升

529672474 發(fā)表于 2023-9-30 19:10
有咩有碳化硅加其他比如四氟,，改善碳化硅易碎的缺點(diǎn),，保留碳化硅耐磨的優(yōu)點(diǎn)的材質(zhì)呢？

$ O% W4 [+ A/ h+ z5 I暫時沒有,，現(xiàn)在只做碳化硅石墨復(fù)合材料,。國產(chǎn)化的SiC30。
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璟新

請問可以提供一下公司的信息嗎,？想購買一些這種材料