Keramika z karbidu křemíku

Keramika z karbidu křemíku je jedním z nejtvrdších a nejpevnějších dostupných technických materiálů, který nachází široké uplatnění v automobilovém, strojírenském a chemickém průmyslu.

Společnost Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories nabízí rozsáhlý výběr slinutých, reakčně pojených karbidů křemíku s kovovou matricí a karbidů křemíku s mullitovou vazbou s výjimečnými chemickými a mechanickými vlastnostmi při teplotách do 1600 °C pro konečné použití. Tyto plně zhuštěné výrobky se mohou pochlubit vynikajícími chemickými a mechanickými vlastnostmi při teplotách pro konečné použití již od 150 stupňů Celsia.

Pevnost při vysokých teplotách

Karbid křemíku je jedním z nejlehčích, nejtvrdších a nejpevnějších pokročilých technických materiálů. Je toxikologicky nezávadný, odolný proti otěru a má vynikající mechanické vlastnosti ve srovnání s kovy, například vysoký Youngův modul a nízký koeficient tepelné roztažnosti.

SiC je ideálním materiálem, který splňuje náročné požadavky různých průmyslových odvětví a poskytuje tvrdost a modul pružnosti potřebné pro balistiku pancíře při zlomku hmotnosti jiných materiálů. Černošedý SiC nabízí obě vlastnosti současně, aby tuto výzvu splnil.

SSiC je vynikající materiál pro součásti odolné proti korozi a otěru, jako jsou těsnění čerpadel a mechanická těsnění, trysky pro tryskání a cyklony. Kromě toho se tento tuhý materiál s nízkým koeficientem roztažnosti osvědčil jako optická zrcadla v teleskopech díky své odolnosti vůči chemikáliím, opotřebení, oxidaci a pevnosti při vysokých teplotách.

Odolnost proti korozi při vysokých teplotách

Karbid křemíku je jedním z nejlehčích a nejtvrdších keramických materiálů. Je odolný proti korozi a kyselinám a louhům. Kromě toho má vynikající tepelnou vodivost a nízkou tepelnou roztažnost, takže je vhodný pro vysoké teploty i drsné prostředí. Díky svým pevnostním vlastnostem je vynikající volbou materiálu pro trysky, ložiska, neprůstřelné desky a podobné aplikace.

Odolnost SiC proti korozi vyplývá z jeho tenké ochranné vrstvy, která se vytváří na jeho povrchu a vytváří oxidovou bariéru, která brání přímé interakci substrátu s útočícími druhy, což vede k parabolické kinetice koroze. Obnovení této oxidové bariéry závisí na faktorech, jako jsou chemické druhy přítomné v útočícím prostředí a také nečistoty, pomocné látky při spékání a fáze na hranicích zrn přítomné v materiálu substrátu.

Pěnová keramika se vyznačuje rovnoměrným rozložením pórů, vysokou pórovitostí a specifickým povrchem, selektivní propustností pro kapalná a plynná média, vynikajícími chemickými, elektrickými, magnetickými a optickými funkcemi, jakož i vynikajícími chemickými, fyzikálními, magnetickými a optickými funkcemi - vlastnostmi, které z ní činí ideální materiál pro výrobky pracující při vysokých teplotách, vysokém tlaku nebo v extrémních prostředích.

Odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách

Keramika z pěnového karbidu křemíku se vyznačuje vynikající odolností proti oxidaci, takže je vhodná pro použití ve stavebnictví a v oboru polovodičů ke konstrukci výměníků tepla všeho druhu. Jejich speciální prostorová síťová struktura zlepšuje tepelnou vodivost pro lepší přenos tepla.

Karbid křemíku je díky kombinaci mechanických vlastností a chemické odolnosti vyhledávaným technickým materiálem. Odolává korozi, otěru a erozi, zatímco jeho vysoký modul pružnosti zajišťuje rozměrovou stálost. Karbid křemíku vyniká také jako adhezní materiál v čerpadlech, mechanických ucpávkách a ložiscích, přičemž z hlediska tribologických vlastností je na druhém místě za diamantem a kubickým nitridem bóru.

Odolnost proti opotřebení při vysokých teplotách

Keramika z karbidu křemíku je tvrdý a teplotně odolný materiál, který je ideální volbou pro průmyslové aplikace. Jejich pevnost zůstává konstantní i při extrémně vysokých teplotách, protože odolávají náročným podmínkám díky sníženým koeficientům tření, odolnosti proti korozi kyselinami a zásadami a vynikající chemické odolnosti.

Opotřebení keramiky z karbidu křemíku je dáno několika faktory, včetně počáteční drsnosti povrchu a chemických a mechanických vlastností materiálu. Počáteční drsnost povrchu ovlivňuje tribologicky přeměněné vytvořené strukturní vrstvy, které snižují energii potřebnou k aktivaci opotřebení a zároveň snižují produkci opotřebených úlomků.

Pěnová keramika má přirozeně jednotnou trojrozměrnou síťovou strukturu a vyznačuje se velkým specifickým povrchem, selektivní propustností pro kapalná a plynná média, vynikajícími tepelnými, elektrickými, magnetickými a optickými funkcemi a tepelně regulačními vlastnostmi. Proto nacházejí široké uplatnění v nejrůznějších oblastech, jako je metalurgie, strojírenství, dopravní technika, národní obrana a ochrana životního prostředí.

Nízká tepelná roztažnost

Pokročilá keramika má jedinečné atomové složení, které jí umožňuje zůstat stabilní při vysokých teplotách, zatímco jiné materiály se při zvyšujících se teplotách rozpínají, jako například nerezová ocel. Karbid křemíku má méně než poloviční koeficient tepelné roztažnosti než nerezová ocel.

Jako takový je ideálním materiálem pro plynové těsnicí kroužky, mechanické ucpávky a ložiskové díly v petrochemických a leteckých aplikacích, kde poskytuje odolnost proti korozi, oxidaci, chemickému opotřebení a tepelným šokům.

Slinutý karbid křemíku (SSiC) se vyznačuje extrémní tvrdostí a vysokým modulem pružnosti, díky čemuž je schopen spolehlivě absorbovat energii nárazu a nabízí balistickou ochranu při značné úspoře hmotnosti ve srovnání s kovovými součástmi.