Silic cacbua xanh (SiC) là vật liệu mài mòn và gia cường vượt trội, được lựa chọn cho lớp phủ chống mài mòn chủ yếu nhờ độ cứng vượt trội, khả năng chống mài mòn vượt trội, độ ổn định nhiệt tuyệt vời và độ trơ hóa học tốt. Nó hoạt động như “bộ xương cứng” bên trong lớp phủ, giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của các chi tiết chịu mài mòn, xói mòn và mài mòn trượt.
Tính chất chính và lợi thế trong lớp phủ
1. Độ cứng đặc biệt (Mohs 9,2-9,5)
Tính chất: SiC xanh là một trong những vật liệu mài mòn tổng hợp cứng nhất.
Lợi ích trong lớp phủ: Độ cứng cực cao này cho phép lớp phủ chống lại sự xâm nhập và loại bỏ vật liệu bởi các hạt mài mòn (cát, quặng, bụi). Các hạt SiC chịu lực cơ học mạnh nhất, bảo vệ nền chất kết dính mềm hơn (ví dụ: epoxy, polymer, gốm).
2. Khả năng chống mài mòn và mài mòn vượt trội
Tính chất: Độ cứng cao mang lại khả năng chống mài mòn tuyệt vời khi trượt và va đập.
Lợi ích trong lớp phủ: Lý tưởng cho các ứng dụng liên quan đến chuyển động của vật liệu dạng hạt, chẳng hạn như trong thiết bị khai thác mỏ (bơm bùn, máy thủy ly), hệ thống xử lý vật liệu (phễu, đường ống) và máy móc nông nghiệp.
3. Độ ổn định nhiệt và độ dẫn nhiệt cao
Tính chất: SiC xanh ổn định ở nhiệt độ lên tới 1600°C và có độ dẫn nhiệt cao.
Lợi ích trong lớp phủ:
Độ ổn định: Lớp phủ vẫn giữ được tính toàn vẹn trong môi trường nhiệt độ cao (ví dụ: ống lò hơi, hệ thống xả).
Độ dẫn nhiệt: Ma sát sinh ra nhiệt. Độ dẫn nhiệt cao của SiC giúp tản nhiệt, ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt cục bộ có thể làm mềm ma trận chất kết dính và dẫn đến lớp phủ bị hỏng sớm.
4. Độ trơ hóa học cao
Tính chất: Có khả năng chống lại axit, kiềm và dung môi rất tốt.
Lợi ích trong lớp phủ: Điều này làm cho lớp phủ phù hợp với môi trường ăn mòn (ăn mòn-mài mòn) trong quá trình xử lý hóa chất, xử lý nước thải và ứng dụng hàng hải, nơi lớp phủ phải chống lại cả sự tấn công hóa học và mài mòn vật lý cùng một lúc.
5. Hình thái hạt sắc nét
Tính chất: Các hạt SiC xanh được nghiền và phân loại có các cạnh sắc, góc cạnh.
Lợi ích trong lớp phủ: Các hạt sắc nhọn này bám chặt hơn vào ma trận chất kết dính, cải thiện độ kết dính trong lớp phủ và giảm nguy cơ hạt bị kéo ra khi chịu ứng suất.