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ssic是什么材质?碳化硅陶瓷的性能特点和用途
来源: | 作者:westtop | 发布时间 :2025-12-02 | 2 次浏览: | 分享到:
在耐磨行业或者高温设备制造领域,会经常看到或听到SIC 这个词,SIC就是碳化硅(Silicon Carbide)。它是一种高性能陶瓷材料,不是金属,也不是普通陶瓷。严格来说,它是一类特种陶瓷里的“高强、高硬、高温”代表,那么,ssic是什么材质呢?其实SSIC是代表无压烧结碳化硅陶瓷(Pressureless Sintered Silicon Carbide)的意思,它是属于碳化硅陶瓷的一种。

ssic是什么材质

        在耐磨行业或者高温设备制造领域,会经常看到或听到SIC 这个词,SIC就是碳化硅(Silicon Carbide)。它是一种高性能陶瓷材料,不是金属,也不是普通陶瓷。严格来说,它是一类特种陶瓷里的“高强、高硬、高温”代表,那么,ssic是什么材质呢?其实SSIC是代表无压烧结碳化硅陶瓷(Pressureless Sintered Silicon Carbide)的意思,它是属于碳化硅陶瓷的一种。

        这是一种硬度接近金刚石、耐磨性非常强、能在 1000℃~1200℃ 继续正常运行、而且非常轻的工程陶瓷材料。

        碳化硅耐磨陶瓷的使用范围很广,但它真正的价值,往往是在一些恶劣工况里体现出来。

无压烧结碳化硅陶瓷

1. SIC 的核心特性

        硬度非常高

        它的莫氏硬度在 9.2~9.5之间。只比金刚石、立方氮化硼这些高硬度材料低一点。硬度高意味着它抗磨损能力非常强。在许多的高冲刷工况中,如:除尘器入口、旋风分离器、磨煤机管道等,普通耐磨材料很快被打穿,而 SIC 能坚持更长的时间。

        耐高温性能非常强

        反应烧结碳化硅(RBSIC / SISIC)或烧结碳化硅(SSIC),能在 1000℃~1200℃ 继续工作,结构稳定。氧化铝陶瓷在温度超过 1000℃ 就会变得危险,而 SIC 在这种温度下依然表现稳定。

        热冲击稳定性也非常优秀

        以过去的经验判断,当系统温度超过 1000℃或者温度波动较大的工况环境时,SIC 的可靠性明显高于氧化铝系统。这也是许多水泥烧成系统、冶金烟道、窑炉结构件大量采用碳化硅耐磨陶瓷的原因。

        耐腐蚀性能强

        不易与酸、碱或氧化性气氛发生反应。这使得 SIC 在化工行业、腐蚀性介质泵、喷嘴及过滤元件中应用非常稳定。在某些强酸工况中,不锈钢、镍基合金都会出现腐蚀,而碳化硅却能保持结构完整,这一点在化工设备改造中体现得格外明显。

        材料轻、强度高,可做成复杂结构件

        密度约 3.2 g/cm³,比钢轻得多,但抗弯强度却十分可观。

2. SIC 的种类

碳化硅不是一种单一材料,它只是一个系统。工业里常见这几种: 

        RBSIC(反应烧结碳化硅)/ SISIC

        耐磨行业非常常用,致密度高,强度高,可做耐磨板、SIC喷嘴、耐烧结陶瓷件。

特点:

  • 性能稳定

  • 抗热震性好

  • 可做大尺寸

  • 成本比 SSIC 低

        SSIC(无压烧结碳化硅)

        纯度更高,耐腐蚀性更强,价格更贵。 

  • 强腐蚀化工设备

  • 高精密陶瓷部件

  • 机械密封环

        NSIC(氮化硅结合碳化硅)

        做窑具比较多。每一种 SIC 的工艺不同,性能也有差别,耐磨行业常用的是反应烧结碳化硅。

3. SIC 在耐磨领域的用途

        烧结机导气管;高温风管弯头;旋风分离器锥体;高速粉料输送系统;烟道导向板;脱硫脱硝喷嘴;喷砂喷嘴;旋流喷嘴;高温粉尘输送;气力输送;化工腐蚀性介质管道;窑炉承烧板;隔热柱;燃烧器喷口;高温辊棒;连铸设备导向件;铸造耐火衬板;工业加热管保护套;化工泵机械密封环;喷雾塔喷嘴;吸收塔内衬部件;过滤元件;防腐蚀陶瓷管

4. 未来 SIC 的趋势

我接触越来越多的企业开始使用 SIC,主要原因有:

  • 碳化硅制品成本逐年下降

  • SISIC 工艺更成熟

  • 耐磨行业的工况越来越复杂

  • 高温装备使用量增大

  • 环保行业喷嘴需求增长

        尤其在“高温耐磨”和“耐腐蚀陶瓷件”这两个方向,SIC 的需求会越来越大。

5. 总结

        碳化硅陶瓷硬度高、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、强度高、重量轻。在耐磨行业、高温设备、化工设备、喷嘴、陶瓷管道等领域都是非常关键的材料。

FAQ

Q1:碳化硅(SiC)陶瓷的基本结构单元是什么?

A1:Si–C 共价键构成的四面体结构(SiC₄ 或 CSi₄),每个硅原子(Si)被四个碳原子(C)以共价键的方式包围,形成 SiC₄ 四面体;

同时,每个碳原子也被四个硅原子包围,形成 CSi₄ 四面体。


Q2:碳化硅陶瓷与氧化铝陶瓷的耐磨性能对比

A2:碳化硅陶瓷(SiC)和氧化铝陶瓷(Al₂O₃)都是常见的耐磨材料,但它们在耐磨性能上有明显差异:

  • 碳化硅陶瓷:硬度较高(莫氏硬度 9~9.5),具有很强的耐磨性,尤其在处理高冲击、大颗粒磨损的工况下表现更为突出。它的耐磨性能优于氧化铝,尤其在高温、高速粉体输送、矿山等高磨损环境中,使用寿命通常比氧化铝陶瓷更长。

  • 氧化铝陶瓷:硬度较高(莫氏硬度 9),但与碳化硅相比,其耐磨性稍逊。在中等磨损环境下仍然表现良好,广泛应用于一般耐磨领域,如管道内衬、磨机衬板等。