铝碳化硅(AlSiC)复合材料是什么?

2017-02-08

铝碳化硅,是金属和陶瓷的复合材料。AlSiC(铝碳化硅)就是铝基碳化硅陶瓷颗粒增强复合材料的简称。

      碳化硅陶瓷材料和铝一样,为大家所熟知,俗称金钢砂。常见的磨刀石、砂轮片、切割片等,都是用碳化硅材料制作的。其硬度高于刚玉而仅次于立方氮化硼、碳化硼和金刚石这些超硬磨料。选择这种陶瓷材料作为我们复合材料的基材之一,其材料的高模量和高热导率是为人看重的主要因素。

      AlSiC(铝碳化硅)材料中所使用的碳化硅,就是这种碳化硅。只是复合材料制作使用的碳化硅纯度非常高,以保障材料的高热导率特性。工业制造上,先将碳化硅颗粒制造成目标成品形状的碳化硅预制形(陶瓷预制形)。这种预制形与普通碳化硅陶瓷是有区别的,其中分布有大量的通过性微孔。然后用专用设备,在真空环境下将熔融的铝液压铸进微孔之中,形成铝碳化硅复合材料。铝碳化硅复合材料的突出优点是,结合了陶瓷的低热膨胀系数、纯铝的热导率、铸铁的强度于一身,性能超过钨铜,价格远低于钨铜,并且可以做成钨铜无法成形的大尺寸制件和异形件

      苏州汉汽航空科技有限公司研发的AlSiC(铝碳化硅)复合材料在陶瓷预制形的制造工艺及浸渗设备的设计方面均有创新和突破。

    常见的低温氧化烧结陶瓷预制型的方法,会使碳化硅表面形成较厚的二氧化硅层,严重影响产品热导率,致使产品的室温热导率无法突破180W/mK(不论宣称的是多少)。而汉汽航空公司自主开发的陶瓷预制型制造工艺,二氧化硅含量仅有常规工艺的1/8,产品热导率超过240W/mK

      而在浸渗设备方面,公司的设计人员,抛弃传统设备的设计思路,直接从材料浸渗过程中所有关键工艺保障点出发进行设备的逆向开发,制造出全套专用设备,使设备操作稳定性达到100%。国内常见的浸渗设备改装自低压铸造设备,这种改装,屏蔽了低压铸造设备的所有优点,并且还忽视了低压铸造设备完全不适用于高温模具制造的事实,致使工作稳定性很差,炸型、漏铝事故是家常便饭。


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