Alt hvad du behøver at vide om siliciumcarbidplader

Siliciumcarbidplader er et hårdt og stærkt materiale, der ofte bruges i industrien og til tekniske formål. I denne artikel gennemgår vi alt, hvad du har brug for at vide om dette alsidige materiale - dets sammensætning, fremstillingsprocesser og anvendelsesmuligheder.

Hårdheden gør, at pladerne kan beskytte mod flere trusler, f.eks. kugler og panserbrydende skud, samtidig med at de har en enestående kemisk modstandsdygtighed.

Hårdhed

Siliciumcarbid (SiC) er et af de hårdeste materialer, der findes, kun overgået af diamant. På grund af denne ekstreme hårdhed er SiC ideelt til panserplader, skæreværktøjer og slidstærke komponenter; og det har fantastiske mekaniske egenskaber, herunder brudstyrke, Youngs modul og bøjningsstyrke.

SiC-plader er en integreret del af kropspanser og køretøjspansersystemer til ballistiske anvendelser og giver beskyttelse mod forskellige projektiltyper lige fra pistolkugler til højhastighedsfragmenter. Deres letvægtskonstruktion giver større mobilitet og komfort for brugerne, samtidig med at de letter belastningen på køretøjet.

Silikonecarbids unikke egenskaber gør det til et fremragende valg til militære og retshåndhævende formål, herunder pansring af kroppe og køretøjer. Det kan modstå slag fra kugler og panserbrydende skud med betydelig gennemtrængning; desuden beskytter det mod fragmenter med høj hastighed samt kemiske trusler.

GAB Neumann tilbyder silikonecarbidprodukter til procesudstyr og ballistisk beskyttelse ved hjælp af en kompliceret fremstillingsproces, der består af pulverforberedelse og blanding med bindemidler, ekstrudering eller kold isostatisk presning, formgivning, bearbejdning og endelig sintring ved høje temperaturer og under tryk. Det højtydende materiale, der produceres, kan sammenlignes med borcarbid med hensyn til densitet, hårdhed og ballistiske egenskaber, men til en lavere produktionsomkostning, hvilket gør det til et bedre alternativ end aluminiumoxidkeramik i disse anvendelser.

Termisk ledningsevne

Siliciumcarbidplader har en høj varmeledningsevne og kan hurtigt opvarmes eller afkøles, hvilket gør dem velegnede til anvendelser, hvor temperaturen svinger hurtigt, f.eks. i ovne eller andre varmebehandlingsmiljøer. Desuden har dette materiale lave varmeudvidelseshastigheder, som gør det stabilt, selv i miljøer, der oplever hurtige temperaturskift.

SiC er et usædvanligt hårdt, stærkt og kemisk inert materiale, som gør det meget korrosionsbestandigt i barske miljøer - ideelt til industrielle processer, hvor der anvendes kemikalier eller andre ætsende stoffer. Desuden betyder SiC's modstandsdygtighed over for mekaniske skader, at det kan modstå høje belastningsniveauer uden at blive beskadiget eller skævt.

SiC's kemikaliebestandighed er også en fordel i højteknologiske anvendelser, herunder spejle til rumteleskoper. På grund af dets evne til at modstå ekstremt høje temperaturer og samtidig bevare integriteten er SiC et ideelt materialevalg til disse spejle, hvilket gør astronomiske teleskoper med intense varmeniveauer til et fremragende valg for spejle fremstillet af SiC. Partikelacceleratorer bruger også ofte dette materiale på grund af dets evne til at håndtere både høje temperaturer og spændinger uden at smelte ned eller forvrænge deres ydeevne.

Siliciumcarbid findes i forskellige former og har unikke kvaliteter og egenskaber. Det mest almindelige er alfa-siliciumcarbid (a-SiC) med sin hexagonale krystalstruktur, der ligner Wurtzite; denne form er meget udbredt i industrien. Beta-siliciumcarbid (b-SiC) med sin zinkblende-krystalstruktur, som gør det mindre skørt end alfa-versionen, har færre anvendelsesmuligheder, men er stadig et økonomisk valg.

Modstandsdygtighed over for høje temperaturer

Siliciumcarbidplader er usædvanligt modstandsdygtige over for høje temperaturer, hvilket er en uundværlig egenskab i mange industrielle sammenhænge. Dette keramiske materiale fremstilles ved sintring af SiC-pulver under ekstremt tryk og varme og resulterer i et ekstremt tæt produkt, som bevarer sin mekaniske styrke selv ved høje temperaturer. På grund af dets evne til at modstå termisk chok og kemisk nedbrydning i barske miljøer er siliciumcarbid et fremragende valg til panserbeskyttelse, skæreværktøjer, slidstærke komponenter og slidstærke komponenter i almindelighed.

Siliciumcarbid adskiller sig fra andre keramiske materialer ved at have en meget lav varmeudvidelse og modstandsdygtighed over for korrosion fra sure stoffer, hvilket gør det velegnet til kemisk forarbejdning, hvor materialer kan komme i kontakt med syrer, slibemidler eller andre barske kemikalier. Siliciumcarbidplader har også fremragende elektriske egenskaber, der gør dem velegnede til halvledersubstrater eller elektroniske komponenter.

Siliciumcarbidplader produceres gennem flere trin, fra pulverforberedelse og blanding med bindemidler, formgivning, sintring og slibning/polering til slutproduktets emballering i kartoner/trææsker eller skræddersyet i henhold til kundens specifikationer. Siliciumcarbidplader har mange anvendelsesmuligheder, herunder skære-/slibeskiver/hjul af forskellige typer/kvaliteter/størrelser eller slibeskiver fremstillet af dem; varmebestandig foring til kuglemøller samt sandblæsningsdyser/cyklonkomponenter, der har brug for erosionsmodstand, er blot nogle eksempler på anvendelser/anvendelser/anvendelser, hvor man kan finde siliciumcarbidplader/ark/barrierer.

Kemisk modstandsdygtighed

Siliciumcarbid er meget modstandsdygtigt over for kemikalier og udviser ingen ændringer i opførsel, selv ved tilstedeværelse af stærke syrer og baser, hvilket gør det velegnet til miljøer med korrosionsfremkaldende gasser eller væsker. Desuden har det fremragende egenskaber til at modstå termisk chok, samtidig med at det forbliver formstabilt ved høje temperaturer.

Siliciumcarbids kemiske stabilitet gør det muligt at bruge det som slibemateriale i skæreværktøjer og andre industrielle anvendelser, med en Mohs-hårdhedsgrad på 9,5 (svarer næsten til diamant), hvilket giver overlegne slibeegenskaber, og dets brudkarakteristika gør det også velegnet til slibepapir og stofprodukter.

Karborundumkeramik bruges ofte til karborundumtryk, en form for collagrafi-tryk. En aluminiumsplade, der er belagt med en pasta, som indeholder karborundumkorn, placeres på en rullepresse, der bruges til dybtryk, for at frembringe trykte mærker på overfladen.

Siliciumcarbidplader er på grund af deres enestående hårdhed, beskyttelse mod flere trusler og holdbarhed en uundværlig del af moderne beskyttelsesudstyr og panser. SiC-plader findes i veste, hjelme og andre pansersystemer, der bæres af militærpersonale, politibetjente og sikkerhedspersonale; især når det gælder ballistiske trusler som kugler, granatsplinter og panserbrydende projektiler. Desuden reducerer SiC-pladernes lette natur slid og træthed hos bærerne.