Szilícium-karbid kerámia

A szilícium-karbid kerámia az egyik legkeményebb és legerősebb műszaki anyag, amely széles körben alkalmazható az autóiparban, a gépiparban és a vegyiparban.

A Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories szinterezett, reakciókötésű, fémmátrixú és mullitkötésű szilíciumkarbidok széles választékát kínálja, amelyek kivételes kémiai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek 1600 fokig terjedő hőmérsékleten a végfelhasználói alkalmazásokhoz. Ezek a teljesen sűrített termékek már 150 °C-os végfelhasználási hőmérsékleten is kiemelkedő kémiai és mechanikai tulajdonságokkal büszkélkedhetnek.

Magas hőmérsékleti szilárdság

A szilícium-karbid kerámia az egyik legkönnyebb, legkeményebb és legerősebb fejlett műszaki anyag. Toxikológiailag biztonságos, kopásálló, és a fémekhez képest kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik; ilyen például a magas Young-modul és az alacsony hőtágulási együttható.

A SiC ideális anyag a különböző iparágak szigorú követelményeinek kielégítésére, mivel a páncélballisztikához szükséges keménységet és rugalmassági modulust más anyagok súlyának töredéke mellett biztosítja. A fekete-szürke SiC mindkét tulajdonságot egyszerre kínálja, hogy megfeleljen ennek a kihívásnak.

Az SSiC kiváló anyag korrózió- és kopásálló alkatrészekhez, például szivattyú- és mechanikus tömítésekhez, sörétfúvókákhoz és ciklonokhoz. Ezenkívül ez a merev és alacsony tágulási együtthatójú anyag hasznosnak bizonyult optikai tükörként a távcsövekben, vegyi, kopás- és oxidációállósága és magas hőmérsékleti szilárdsági tulajdonságai miatt.

Magas hőmérsékletű korrózióállóság

A szilíciumkarbid az egyik legkönnyebb és legkeményebb kerámiaanyag. Korrózióálló, valamint ellenáll a savaknak és lúgoknak. Ezenkívül kiváló hővezető képességgel és alacsony hőtágulással rendelkezik, így magas hőmérsékleten és zord környezetben is alkalmazható. Szilárdsági tulajdonságai miatt kiváló anyagválasztás fúvókákhoz, csapágyakhoz, golyóálló lemezekhez és hasonló alkalmazásokhoz.

A SiC korrózióállósága a felületén kialakuló vékony védőrétegből ered, amely oxidgátat képez, és megakadályozza a szubsztrát közvetlen kölcsönhatását a támadó fajokkal, ami parabolikus korróziós kinetikához vezet. Ennek az oxidgátnak a megfiatalodása olyan tényezőktől függ, mint a támadó környezetben jelen lévő kémiai fajok, valamint a hordozóanyagban jelen lévő szennyeződések, szinterelési segédanyagok és szemcsehatárfázisok.

A habkerámiák egyenletes póruseloszlással, nagy porozitással és fajlagos felülettel, szelektív permeabilitással a folyékony és gázközegek felé, valamint kiváló kémiai, elektromos, mágneses és optikai funkciókkal rendelkeznek - ezek a tulajdonságok teszik őket ideális anyagválasztássá a magas hőmérsékleten, nagy nyomáson vagy szélsőséges környezetben működő termékekhez.

Magas hőmérsékletű oxidációs ellenállás

A habosított szilícium-karbid kerámia kiváló oxidációs ellenállással büszkélkedhet, így alkalmas az építőipari részlegek és a félvezetőipar területén mindenféle hőcserélők építésére. Speciális térhálós szerkezetük javítja a hővezető képességet a jobb hőátadás érdekében.

A szilíciumkarbidot mechanikai tulajdonságainak és kémiai ellenállásának kombinációja teszi keresett műszaki anyaggá. Ellenáll a korróziónak, kopásnak, eróziónak, míg magas rugalmassági modulusa biztosítja a méretstabilitást. A szilíciumkarbid emellett kiválóan alkalmazható tapadóanyagként szivattyúkban, mechanikus tömítésekben és csapágyakban, tribológiai teljesítményét tekintve a gyémánt és a köbös bór-nitrid után a második helyen áll.

Magas hőmérsékletű kopásállóság

A szilícium-karbid kerámia kemény és hőmérsékletálló anyag, így ideális anyagválasztás ipari alkalmazásokhoz. Szilárdságuk rendkívül magas hőmérsékleten is állandó marad, mivel csökkentett súrlódási együtthatóval, sav- és lúgkorrózióállósággal és kiváló vegyszerállósággal ellenállnak a zord környezetnek.

A szilícium-karbid kerámiák kopási tulajdonságait több tényező határozza meg, beleértve a kezdeti felületi érdességet és az anyag kémiai és mechanikai jellemzőit. A kezdeti felületi érdesség befolyásolja a kialakult tribológiailag átalakult szerkezeti rétegeket, amelyek csökkentik a kopás aktiválásához szükséges energiát, miközben a kopási törmelék keletkezése is csökken.

A habkerámiák eredendően egységes háromdimenziós hálózati szerkezettel rendelkeznek, és nagy fajlagos felületük, szelektív áteresztőképességük folyékony és gáznemű közegek számára, kiváló termikus, elektromos, mágneses és optikai funkcióik és hőszabályozó tulajdonságaik jellemzik őket. Mint ilyenek, széles körben alkalmazzák őket olyan különböző területeken, mint a kohászat, a gépészet, a közlekedési gépek, a honvédelem és a környezetvédelem.

Alacsony hőtágulás

A fejlett kerámiák egyedi atomi összetételüknek köszönhetően magas hőmérsékleten is stabilak maradnak, míg más anyagok, például a rozsdamentes acél, növekvő hőmérsékleten tágulnak. A szilíciumkarbid hőtágulási együtthatója kevesebb mint fele a rozsdamentes acélénak.

Mint ilyen, ideális anyag gázszigetelő gyűrűk, mechanikus tömítések, csapágyrészek számára petrolkémiai és űrkutatási alkalmazásokban, mivel ellenáll a korróziónak, oxidációnak, kémiai kopásnak és hőhatásnak.

A szinterezett szilíciumkarbid (SSiC) rendkívüli keménységgel és nagy rugalmassági modulussal rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy megbízhatóan elnyelje az ütközési energiát, és a fém alkatrészekhez képest jelentős súlymegtakarítás mellett ballisztikai védelmet nyújtson.