کاربید سیلیکون سیاه (SiC) به دلیل خواص عالی مانند رسانایی حرارتی بالا، مقاومت در برابر شوک حرارتی، استحکام مکانیکی و پایداری شیمیایی، معمولاً در سرامیک‌های فومی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۱. فیلترهای سرامیکی فومی برای ریخته‌گری فلز
SiC سیاه برای تولید فیلترهای سرامیکی فوم سلول باز برای فیلتراسیون فلز مذاب (به عنوان مثال، ریخته‌گری آلومینیوم، آهن و فولاد) استفاده می‌شود .
این ماده به حذف ناخالصی‌ها (اکسیدها، سرباره، آخال‌ها) از فلز مذاب کمک می‌کند و کیفیت ریخته‌گری را بهبود می‌بخشد.
مقاومت بالای آن در برابر شوک حرارتی، از ترک خوردن در هنگام قرار گرفتن در معرض تغییرات شدید دما جلوگیری می‌کند.
۲. سازه‌های سرامیکی متخلخل
سرامیک‌های فوم SiC در عایق‌های دمای بالا، پایه‌های کاتالیزور و لایه‌های انتشار گاز استفاده می‌شوند .
ساختار متخلخل، جریان کارآمد گاز/مایع را در عین حفظ یکپارچگی ساختاری، امکان‌پذیر می‌سازد.
۳. مواد نسوز و عایق
سرامیک‌های فومی سیاه‌رنگ بر پایه SiC به عنوان پوشش‌های نسوز سبک در کوره‌ها و تنورها عمل می‌کنند.
آنها ضمن تحمل محیط‌های سخت، عایق حرارتی نیز فراهم می‌کنند .
| آنالیز شیمیایی معمول | خواص فیزیکی معمول | ||
| سی سی | ≥۹۸٪ | سختی: | موهس: ۹.۱۵ |
| سی او۲ | ≤1٪ | نقطه ذوب: | تصعید در دمای ۲۲۵۰ درجه سانتیگراد |
| آب2O3 | ≤0.5٪ | حداکثر دمای سرویس: | ۱۹۰۰℃ |
| Fe2O3 | ≤0.3٪ | وزن مخصوص: | ۳.۲-۳.۴۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب |
| اف سی | ≤0.3٪ | چگالی فله (LPD): | ۱.۲-۱.۶ گرم بر سانتی‌متر مکعب |
| محتوای مغناطیسی | ≤0.02٪ | رنگ: | سیاه |
| شکل ذرات: | شش ضلعی | ||
۴. مزایای SiC سیاه در سرامیک‌های فومی
مقاومت بالا و مقاومت در برابر سایش – ساختار را تحت فشار حفظ می‌کند.
مقاومت در برابر شوک حرارتی – در برابر گرم شدن/سرمایش سریع مقاومت می‌کند.
بی‌اثر بودن شیمیایی – در برابر خوردگی ناشی از فلزات مذاب و گازها مقاومت می‌کند.
تخلخل کنترل‌شده – می‌تواند برای نیازهای خاص فیلتراسیون تنظیم شود.
۵. فرآیند تولید
روش کپی : یک قالب فوم پلیمری با دوغاب SiC پوشش داده شده و سپس تف جوشی می‌شود.
فوم‌سازی مستقیم : دوغاب مبتنی بر SiC قبل از پخت، فوم شده و جامد می‌شود.
چاپ سه‌بعدی : تکنیک‌های پیشرفته امکان کنترل دقیق بر روی سازه‌های سرامیکی فومی را فراهم می‌کنند.
نتیجه‌گیری
کاربید سیلیکون سیاه یک ماده کلیدی در سرامیک‌های فومی است، به ویژه برای فیلترهای ریخته‌گری فلزی، عایق‌های دمای بالا و اجزای سازه‌ای متخلخل . دوام و خواص حرارتی آن، آن را برای کاربردهای صنعتی دشوار ایده‌آل می‌کند.