Κεραμικό καρβίδιο πυριτίου

Το κεραμικό καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα σκληρότερα και ισχυρότερα υλικά μηχανικής που διατίθενται, το οποίο βρίσκει ευρεία εφαρμογή σε αυτοκινητοβιομηχανίες, μηχανολογικές και χημικές βιομηχανίες.

Η Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories προσφέρει μια εκτεταμένη επιλογή από πυροσυσσωματωμένα, συνδεδεμένα με αντίδραση, με μεταλλική μήτρα και καρβίδια πυριτίου συνδεδεμένα με μαλλίτη με εξαιρετικές χημικές και μηχανικές ιδιότητες σε θερμοκρασίες έως 1600degC για εφαρμογές τελικής χρήσης. Αυτά τα πλήρως συμπυκνωμένα προϊόντα διαθέτουν εξαιρετικές χημικές και μηχανικές επιδόσεις σε θερμοκρασίες τελικής χρήσης μόλις 150degC.

Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες

Το κεραμικό καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα ελαφρύτερα, σκληρότερα και ισχυρότερα προηγμένα υλικά μηχανικής. Είναι τοξικολογικά ασφαλές, ανθεκτικό στην τριβή και διαθέτει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες σε σύγκριση με τα μέταλλα, όπως το υψηλό μέτρο ελαστικότητας Young και ο χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής.

Το SiC είναι ένα ιδανικό υλικό για να ανταποκριθεί στις αυστηρές απαιτήσεις διαφόρων βιομηχανιών, παρέχοντας σκληρότητα και μέτρο ελαστικότητας που είναι απαραίτητα για τη βαλλιστική θωράκιση σε ένα κλάσμα του βάρους άλλων υλικών. Το μαύρο-γκρι SiC προσφέρει και τις δύο ιδιότητες ταυτόχρονα για να ανταποκριθεί σε αυτή την πρόκληση.

Το SSiC είναι ένα εξαιρετικό υλικό για εξαρτήματα ανθεκτικά στη διάβρωση και την τριβή, όπως αντλίες και μηχανικές τσιμούχες, ακροφύσια αμμοβολής και κυκλώνες. Επιπλέον, αυτό το άκαμπτο και με χαμηλό συντελεστή διαστολής υλικό έχει αποδειχθεί χρήσιμο ως οπτικά κάτοπτρα σε τηλεσκόπια λόγω των χημικών ιδιοτήτων του, της φθοράς, της αντοχής στην οξείδωση και της αντοχής του σε υψηλές θερμοκρασίες.

Αντοχή στη διάβρωση σε υψηλή θερμοκρασία

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα ελαφρύτερα και σκληρότερα κεραμικά υλικά. Είναι ανθεκτικό στη διάβρωση και ανθεκτικό στα οξέα και τις άλγες. Επιπλέον, προσφέρει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα με χαμηλή θερμική διαστολή, καθιστώντας το κατάλληλο για υψηλές θερμοκρασίες καθώς και για σκληρά περιβάλλοντα. Λόγω των ιδιοτήτων αντοχής του αποτελεί εξαιρετική επιλογή υλικού για ακροφύσια, ρουλεμάν, αλεξίσφαιρες πλάκες και παρόμοιες εφαρμογές.

Η αντοχή του SiC στη διάβρωση οφείλεται στο λεπτό προστατευτικό στρώμα που σχηματίζει πάνω από την επιφάνειά του, δημιουργώντας ένα φράγμα οξειδίου που εμποδίζει την άμεση αλληλεπίδραση του υποστρώματος με τα επιτιθέμενα είδη που οδηγούν σε παραβολική κινητική διάβρωσης. Η αναζωογόνηση αυτού του φραγμού οξειδίου εξαρτάται από παράγοντες όπως τα χημικά είδη που υπάρχουν στο περιβάλλον που το προσβάλλει, καθώς και από τις ακαθαρσίες, τα βοηθήματα πυροσυσσωμάτωσης και τις φάσεις στα όρια των κόκκων που υπάρχουν στο υλικό του υποστρώματος.

Τα αφρώδη κεραμικά διαθέτουν ομοιόμορφη κατανομή πόρων, υψηλό πορώδες και ειδική επιφάνεια, επιλεκτική διαπερατότητα σε υγρά και αέρια μέσα, άριστες χημικές, ηλεκτρικές, μαγνητικές και οπτικές λειτουργίες καθώς και άριστες χημικές, φυσικές, μαγνητικές και οπτικές λειτουργίες - χαρακτηριστικά που τα καθιστούν ιδανική επιλογή υλικού για προϊόντα που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες, υψηλές πιέσεις ή ακραία περιβάλλοντα.

Αντοχή στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία

Τα αφρώδη κεραμικά καρβιδίου πυριτίου διαθέτουν εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για χρήση σε τμήματα κατασκευών και σε τομείς ημιαγωγών για την κατασκευή εναλλακτών θερμότητας όλων των ειδών. Η ειδική δομή τους με δίκτυο χώρων βελτιώνει τη θερμική αγωγιμότητα για βελτιωμένη μεταφορά θερμότητας.

Ο συνδυασμός μηχανικών ιδιοτήτων και χημικής αντοχής του καρβιδίου του πυριτίου το καθιστά περιζήτητο υλικό μηχανικής. Αντέχει στη διάβρωση, την τριβή, τη διάβρωση, ενώ το υψηλό μέτρο ελαστικότητάς του εξασφαλίζει σταθερότητα διαστάσεων. Το καρβίδιο του πυριτίου υπερέχει επίσης ως συγκολλητικό υλικό σε αντλίες, μηχανικές φλάντζες και ρουλεμάν, ενώ είναι δεύτερο μόνο μετά το διαμάντι και το κυβικό νιτρίδιο βορίου όσον αφορά τις τριβολογικές επιδόσεις.

Αντοχή στη φθορά σε υψηλή θερμοκρασία

Τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου είναι σκληρά και ανθεκτικά στη θερμοκρασία υλικά, γεγονός που τα καθιστά ιδανική επιλογή υλικών για βιομηχανικές εφαρμογές. Η αντοχή τους παραμένει σταθερή σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, καθώς μπορούν να αντέξουν σε σκληρά περιβάλλοντα με μειωμένους συντελεστές τριβής, αντοχή στη διάβρωση από οξέα και αλκάλια και εξαιρετική χημική αντοχή.

Οι ιδιότητες φθοράς των κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου καθορίζονται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της αρχικής τραχύτητας της επιφάνειας και των χημικών και μηχανικών χαρακτηριστικών του υλικού τους. Η αρχική τραχύτητα της επιφάνειας επηρεάζει τα σχηματιζόμενα τριβολογικά μετασχηματισμένα στρώματα δομής, τα οποία μειώνουν την ενέργεια που απαιτείται για την ενεργοποίηση της φθοράς, ενώ παράλληλα μειώνουν την παραγωγή υπολειμμάτων φθοράς.

Τα αφρώδη κεραμικά διαθέτουν εγγενώς ομοιόμορφη τρισδιάστατη δομή δικτύου και διακρίνονται για τη μεγάλη ειδική επιφάνεια, την επιλεκτική διαπερατότητα σε υγρά και αέρια μέσα, τις εξαιρετικές θερμικές, ηλεκτρικές, μαγνητικές και οπτικές λειτουργίες και τις ιδιότητες θερμικής ρύθμισης. Ως εκ τούτου, βρίσκουν ευρεία εφαρμογή σε τομείς τόσο διαφορετικούς όσο η μεταλλουργία, η μηχανολογία, τα μηχανήματα μεταφορών, η εθνική άμυνα και η προστασία του περιβάλλοντος.

Χαμηλή θερμική διαστολή

Τα προηγμένα κεραμικά διαθέτουν μοναδική ατομική σύνθεση που τους επιτρέπει να παραμένουν σταθερά σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ άλλα υλικά διαστέλλονται σε αυξανόμενες θερμοκρασίες, όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας. Το καρβίδιο του πυριτίου έχει λιγότερο από το μισό συντελεστή θερμικής διαστολής από τον ανοξείδωτο χάλυβα.

Ως εκ τούτου, είναι ιδανικό υλικό για δακτυλίους στεγανοποίησης αερίου, μηχανικές τσιμούχες, εξαρτήματα ρουλεμάν σε πετροχημικές και αεροδιαστημικές εφαρμογές, παρέχοντας αντοχή στη διάβρωση, την οξείδωση, τη χημική φθορά και το θερμικό σοκ.

Το καρβίδιο του πυριτίου με πυροσυσσωμάτωση (SSiC) διαθέτει εξαιρετική σκληρότητα και υψηλό μέτρο ελαστικότητας που το καθιστούν ικανό να απορροφά αξιόπιστα την ενέργεια πρόσκρουσης, προσφέροντας βαλλιστική προστασία με σημαντική εξοικονόμηση βάρους σε σύγκριση με τα μεταλλικά εξαρτήματα.

elGreek