Siliziumkarbid-Keramik

Siliziumkarbid-Keramik ist einer der härtesten und stärksten technischen Werkstoffe, die es gibt, und findet breite Anwendung in der Automobil-, Maschinenbau- und Chemieindustrie.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories bietet eine umfangreiche Auswahl an gesinterten, reaktionsgebundenen, metallmatrix- und mullitgebundenen Siliziumkarbiden mit außergewöhnlichen chemischen und mechanischen Eigenschaften bei Temperaturen von bis zu 1600 Grad Celsius für Endanwendungen. Diese vollständig verdichteten Produkte zeichnen sich durch hervorragende chemische und mechanische Eigenschaften bei Endanwendungstemperaturen von nur 150 °C aus.

Hochtemperaturfestigkeit

Siliziumkarbid-Keramik ist einer der leichtesten, härtesten und stärksten hochentwickelten technischen Werkstoffe. Es ist toxikologisch unbedenklich, abriebfest und weist im Vergleich zu Metallen hervorragende mechanische Eigenschaften auf, wie z. B. einen hohen Elastizitätsmodul und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten.

SiC ist ein ideales Material, um die strengen Anforderungen verschiedener Branchen zu erfüllen. Es bietet die für die Panzerballistik erforderliche Härte und den Elastizitätsmodul bei einem Bruchteil des Gewichts anderer Materialien. Schwarz-graues SiC bietet beide Eigenschaften gleichzeitig, um diese Herausforderung zu meistern.

SSiC ist ein hervorragender Werkstoff für korrosions- und abriebfeste Bauteile wie Pumpen- und Gleitringdichtungen, Strahldüsen und Zyklone. Darüber hinaus hat sich dieses steife Material mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten aufgrund seiner Chemikalien-, Verschleiß- und Oxidationsbeständigkeit sowie seiner Hochtemperaturfestigkeit als optischer Spiegel in Teleskopen bewährt.

Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen

Siliziumkarbid ist einer der leichtesten und härtesten keramischen Werkstoffe. Es ist korrosionsbeständig und resistent gegen Säuren und Laugen. Darüber hinaus bietet es eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit mit geringer Wärmeausdehnung, wodurch es sich für hohe Temperaturen und raue Umgebungen eignet. Aufgrund seiner Festigkeitseigenschaften ist es ein ausgezeichnetes Material für Düsen, Lager, kugelsichere Platten und ähnliche Anwendungen.

Die Korrosionsbeständigkeit von SiC beruht auf der dünnen Schutzschicht, die sich auf seiner Oberfläche bildet und eine Oxidbarriere bildet, die eine direkte Wechselwirkung des Substrats mit angreifenden Stoffen verhindert, was zu einer parabolischen Korrosionskinetik führt. Die Regenerierung dieser Oxidbarriere hängt von Faktoren wie den chemischen Spezies in der angreifenden Umgebung sowie von Verunreinigungen, Sinterhilfsmitteln und Korngrenzenphasen im Substratmaterial ab.

Schaumkeramik zeichnet sich durch eine gleichmäßige Porenverteilung, hohe Porosität und spezifische Oberfläche, selektive Durchlässigkeit für flüssige und gasförmige Medien sowie hervorragende chemische, elektrische, magnetische und optische Funktionen aus - Eigenschaften, die sie zur idealen Materialwahl für Produkte machen, die unter hohen Temperaturen, hohem Druck oder extremen Umgebungsbedingungen arbeiten.

Beständigkeit gegen Hochtemperaturoxidation

Geschäumte Siliziumkarbidkeramik zeichnet sich durch eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit aus und eignet sich daher für den Einsatz in Bauabteilungen und in der Halbleiterindustrie zum Bau von Wärmetauschern aller Art. Ihre spezielle Raumnetzstruktur verbessert die Wärmeleitfähigkeit und damit den Wärmeübergang.

Die Kombination aus mechanischen Eigenschaften und chemischer Beständigkeit macht Siliziumkarbid zu einem begehrten technischen Werkstoff. Es ist korrosions-, abrieb- und erosionsbeständig, und sein hoher Elastizitätsmodul sorgt für Formstabilität. Siliziumkarbid eignet sich auch hervorragend als Haftmaterial in Pumpen, Gleitringdichtungen und Lagern und ist in Bezug auf die tribologische Leistung nur von Diamant und kubischem Bornitrid übertroffen.

Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen

Siliziumkarbidkeramik ist ein hartes und temperaturbeständiges Material, das sich ideal für industrielle Anwendungen eignet. Ihre Festigkeit bleibt auch bei extrem hohen Temperaturen konstant, da sie rauen Umgebungen mit reduzierten Reibungskoeffizienten, Säure- und Laugenkorrosionsbeständigkeit und hervorragender chemischer Beständigkeit standhalten können.

Die Verschleißeigenschaften von Siliziumkarbidkeramik werden durch mehrere Faktoren bestimmt, darunter die anfängliche Oberflächenrauheit sowie die chemischen und mechanischen Eigenschaften des Materials. Die anfängliche Oberflächenrauheit beeinflusst die Bildung tribologisch umgewandelter Strukturschichten, die die zur Aktivierung des Verschleißes erforderliche Energie verringern und gleichzeitig die Produktion von Verschleißpartikeln reduzieren.

Schaumkeramik besitzt eine inhärent einheitliche dreidimensionale Netzwerkstruktur und zeichnet sich durch eine große spezifische Oberfläche, selektive Permeabilität für flüssige und gasförmige Medien, hervorragende thermische, elektrische, magnetische und optische Funktionen sowie Wärmeregulierungseigenschaften aus. Als solche finden sie breite Anwendung in so unterschiedlichen Bereichen wie Metallurgie, Maschinenbau, Transportmaschinen, nationale Verteidigung und Umweltschutz.

Geringe thermische Ausdehnung

Hochleistungskeramik zeichnet sich durch eine einzigartige atomare Zusammensetzung aus, die es ihr ermöglicht, bei hohen Temperaturen stabil zu bleiben, während sich andere Werkstoffe wie rostfreier Stahl bei steigenden Temperaturen ausdehnen. Siliziumkarbid hat einen um weniger als die Hälfte geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als rostfreier Stahl.

Als solches ist es ein idealer Werkstoff für Gasdichtungsringe, Gleitringdichtungen und Lagerteile in der Petrochemie sowie in der Luft- und Raumfahrt und bietet Beständigkeit gegen Korrosion, Oxidation, chemischen Verschleiß und Temperaturschock.

Gesintertes Siliziumkarbid (SSiC) zeichnet sich durch eine extreme Härte und einen hohen Elastizitätsmodul aus, die es in die Lage versetzen, Aufprallenergie zuverlässig zu absorbieren, und bietet ballistischen Schutz bei erheblicher Gewichtseinsparung im Vergleich zu Metallkomponenten.