Silicon carbide đen chủ yếu được thêm vào các tấm cách nhiệt nano như một chất cản tia hồng ngoại. Nó giải quyết vấn đề xuyên thấu bức xạ hồng ngoại của ma trận gốc silica ở nhiệt độ cao, đồng thời cải thiện khả năng chịu nhiệt và các tính chất cơ học của tấm.
- Chức năng cốt lõi: Chặn bức xạ hồng ngoại nhiệt độ cao. Ma trận silica xốp nano bán trong suốt đối với bức xạ nhiệt hồng ngoại tầm trung. Khi nhiệt độ tăng, truyền nhiệt bức xạ chiếm tỷ lệ lớn hơn, dẫn đến sự gia tăng mạnh độ dẫn nhiệt ở nhiệt độ cao của tấm. Thông qua hấp thụ và tán xạ Mie, bột silicon carbide đen mịn chặn bức xạ hồng ngoại nhiệt độ cao trong dải sóng 2,5-7 μm, làm giảm đáng kể lưu lượng nhiệt bức xạ và ổn định độ dẫn nhiệt ở dải nhiệt độ cao. Điều này cho phép các tấm cách nhiệt nano duy trì hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời ở nhiệt độ 800-1000 °C.
Giải thích đơn giản: Các lỗ nano ngăn chặn sự dẫn nhiệt và đối lưu ở nhiệt độ thấp; cacbua silic đen ngăn chặn tia hồng ngoại ở nhiệt độ cao.
- Cải thiện khả năng chịu nhiệt độ cao và độ ổn định nhiệt. Silicon carbide đen có điểm nóng chảy cực cao (khoảng 2730 °C) và tính trơ hóa học tốt. Một lớp màng SiO₂ dày đặc hình thành trên bề mặt của nó trong điều kiện nhiệt độ cao để làm chậm quá trình oxy hóa hơn nữa. Nó ức chế sự co ngót và mềm hóa của các tấm ở nhiệt độ cao, bảo toàn tính toàn vẹn của cấu trúc lỗ nano và nâng cao nhiệt độ sử dụng tối đa lâu dài.
- Tăng cường các đặc tính cơ học và khả năng chống sốc nhiệt.
- Các hạt SiC đen có hệ số giãn nở nhiệt thấp phân tán trong ma trận.
- Chúng ngăn chặn sự phát triển vết nứt và tăng cường độ bền uốn và độ bền nén.
- Tối ưu hóa khả năng chống cháy và chậm cháy. Sản phẩm đạt tiêu chuẩn không bắt lửa loại A1 và không thải ra khí thải độc hại trong điều kiện nhiệt độ cao.
- Silicon carbide đen có độ dẫn nhiệt rắn tương đối cao.
Các nhà sản xuất phải kiểm soát chính xác liều lượng của nó.
Liều lượng không đủ sẽ dẫn đến hiệu suất làm mờ tia hồng ngoại kém.
Liều lượng quá cao sẽ làm tăng độ dẫn nhiệt rắn và mật độ khối của tấm.
Ngành công nghiệp sử dụng rộng rãi bột silicon carbide đen siêu mịn với D50=1~4 μm.
