Защо силиконизиран графит

Повсеместното разпространение на силициев карбид, предимно китайско производство, в производството на триещи се двойки, различни втулки и плъзгащи лагери, в никакъв случай не се дължи на изключителните свойства на този материал. С несъмнено висока твърдост и устойчивост на окисляване, силициевият карбид е доста крехък и това е съществен недостатък за продуктите, направени от него. Напротив, силиконизираният графит, разработен в най-добрите години за съветската индустрия, има уникални якостни характеристики и устойчивост на окисление, които се определят от свързването на въглеродната фаза под формата на графит, фазата на металния силиций и силициевия карбид. Силиконизираният графит се получава чрез импрегниране на графитни части от всякаква сложност с течен силиций. В резултат на краткотрайното взаимодействие на силиция с въглерода се образува триизмерна пореста рамка от силициев карбид, в която въглеродът и силицийът не влизат във взаимодействие.

Основното предимство на силиконизираните графити пред продуктите от силициев карбид е наличието на еластично-пластична матрица под формата на графит, който не е реагирал със силиций. Наличието на пластмасов компонент (15-35% свободен графит) позволява да се увеличи устойчивостта на напукване K1c с 2-2,5 пъти в сравнение с монолитния самосвързан силициев карбид. Високата стойност на устойчивост на пукнатини е от значение в тези условия, когато частите работят при условия на редуващи се натоварвания, например: краткотрайна работа на помпа за изпомпване на химически агресивна течност води до нагряване на триеща се двойка, при рязко подаване на изпомпваната среда възниква термичен удар, което води до разрушаване на повърхностния слой и механичното уплътнение спира да работи. Силиконизираният графит също може да се счита запроизволно подсилен композитен материал, особено SGP-05, което му позволява да има висока твърдост от 72-80 единици. HRC и същевременно имат достатъчно висок показател за якост на огъване. Използването на такъв материал е уместно в области, където се изисква висока надеждност на триещите се двойки, например помпи за атомни електроцентрали.

Работата на механичното уплътнение също се влияе положително от равномерното разпределение на свободния въглерод, а в нашия случай графитът играе ролята на твърда смазка, която предотвратява образуването на петна от износване, образуването на стружки и има положителен ефект върху експлоатационния живот на триещата се двойка. При производството на части от монолитен самосвързан силициев карбид, материалът на детайла е въглерод и готовите кристали от силициев карбид се смесват и след това се пресоват. Местоположението на първичните кристали от силициев карбид се влияе от всички технологични недостатъци на операцията на смесване, което води до хетерогенност на крайния продукт.

Само намаляването на производителността, всъщност единственото производствено предприятие от съветско време, и сложността на производството на силиконизирани графити, дадоха шанс на вносните материали постепенно да заменят местните.

Фирма "УралМеталлГрафит", събрала положителен производствен опит от миналото и внедрила свои уникални разработки, произвежда български високотехнологични материали, а именно силиконизирани графити, чието традиционно обозначение е SG-M (мек силиконизиран графит), SG-P (плътен силиконизиран графит), SG-T (твърд силиконизиран графит), които се използват уверено в различни индустрии в България и съседните страни.

Тарабанов А.С., Костиков В.И. силиконизиран графит. Москва: Металургия, 1977. 206 с.
Шагарова О.Н.Избор и обосновка на начини за увеличаване на издръжливостта на оборудването за технологични линии за производство на кварцов пясък. дис. за състезанието уч. стъпка. Доктор на науките, М., Московски държавен хуманитарен университет, 2005 г