Qu'est-ce que la fibre de carbure de silicium ?

Aujourd'hui’le monde, le développement rapide de la science et de la technologie continue de favoriser la naissance de nouveaux matériaux. Parmi eux, carbure de silicium la fibre est devenue une étoile brillante dans le domaine de la science des matériaux avec son excellente résistance aux températures élevées et sa résistance mécanique. Dans ce document, nous discuterons des caractéristiques, classification, processus d'application et de préparation de la fibre de carbure de silicium pour révéler le mystère de ce matériau étonnant.

Caractéristiques de la fibre de carbure de silicium

Fibre de carbure de silicium, une sorte de fibre inorganique composée de composés de silicone comme matière première par filage, processus de carbonisation ou de dépôt en phase vapeur, appartient à la catégorie des fibres céramiques. Il possède des propriétés physiques et chimiques étonnantes:

• Résistance à la chaleur: la température d'utilisation maximale peut atteindre 1200 ℃, bien au-delà des matériaux ordinaires.
• Résistance à l'oxydation: excellentes performances à haute température, pas facilement oxydé.
• Haute résistance: La force varie de 1960 à 4410MPa, plusieurs fois celui de l'acier ordinaire.
• Haut module: Le module atteint 176,4～294GPa, ce qui assure la rigidité du matériau.
• Stabilité chimique: Il est stable dans une large gamme d’environnements chimiques.

Ces caractéristiques permettent à la fibre de carbure de silicium de conserver ses performances dans des environnements extrêmes, ce qui en fait un matériau idéal pour l'aérospatiale, fabrication automobile, équipements sportifs et autres domaines.

Classification des fibres de carbure de silicium

Les fibres de carbure de silicium sont divisées en deux catégories principales: moustaches et fibres continues.

• Moustaches: une forme monocristalline de diamètre fin, longueur modérée, aspect poudré, et une résistance et un module extrêmement élevés.
• Fibres continues: préparé en enduisant du carbure de silicium sur des filaments d'âme ou des filaments de carbure de silicium pur, avec une bonne continuité et cohérence.

Chacune de ces deux formes de fibres possède ses propres atouts, et le bon type est sélectionné en fonction des exigences de l'application.

Applications des fibres de carbure de silicium

La fibre de carbure de silicium a une large gamme d'applications, comprenant principalement:

• Matériaux résistants aux hautes températures: tels que les matériaux de protection thermique, bandes transporteuses résistantes aux hautes températures, matériaux filtrants pour gaz à haute température ou métaux en fusion.
• Matériaux de renfort: combiné avec des fibres de carbone ou de verre pour renforcer les métaux et la céramique, comme les plaquettes de frein d'avion, pales de moteur, etc..
• Articles de sport: utiliser ses caractéristiques de légèreté et de haute résistance pour fabriquer des équipements sportifs de haute performance.
• Matériaux de four à haute température: Les fibres courtes peuvent être utilisées pour fabriquer des matériaux de four résistants aux hautes températures.

Préparation de fibre de carbure de silicium

La préparation des filaments de carbure de silicium est un processus complexe et délicat:

• Synthèse de polysilanes: À des températures élevées, les polysilanes subissent une réaction de translocation thermique pour former des polycarbosilanes.
• Filage: Les polycarbosilanes sont transformés en fibres par des techniques de filage à sec ou de filage à l'état fondu..
• Traitement anti-fondant: Le traitement à des températures plus basses empêche les fibres de se lier par fusion lors de la carbonisation ultérieure..
• Carbonisation: Chauffage à 1 200-1 500°C sous vide ou sous gaz inerte pour former carbure de silicium β structure.
• Traitement de dimensionnement: Sélection d'un agent d'encollage approprié, comme la résine époxy, selon l'utilisation finale.
• Enroulement de cluster: Regroupez et enroulez les fibres pour un traitement et une application ultérieurs.

Conclusion

Fibre de carbure de silicium occupe une place importante dans le domaine des nouveaux matériaux avec ses excellentes performances. Avec le progrès continu de la science et de la technologie, nous avons des raisons de croire que ce matériau jouera un rôle important dans davantage de domaines pour promouvoir le développement de la société humaine. Qu'il s'agisse d'applications haut de gamme dans l'aérospatiale ou de produits ordinaires de la vie quotidienne, la fibre de carbure de silicium continuera d'apporter commodité et progrès à l'humanité grâce à sa valeur unique.