Alles, was Sie über Siliziumkarbidplatten wissen müssen

Siliziumkarbidplatten sind ein hartes, widerstandsfähiges Material, das häufig in industriellen und technischen Anwendungen eingesetzt wird. In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über dieses vielseitige Material wissen müssen - seine Zusammensetzung, Herstellungsverfahren und Anwendungsbereiche.

Dank ihrer Härte bieten diese Platten Schutz vor verschiedenen Bedrohungen, wie z. B. Kugeln und panzerbrechenden Geschossen, und bieten gleichzeitig eine außergewöhnliche chemische Beständigkeit.

Härte

Siliziumkarbid (SiC) ist nach Diamant eines der härtesten verfügbaren Materialien. Aufgrund dieser extremen Härte ist SiC ideal für Panzerplatten, Schneidewerkzeuge und verschleißfeste Komponenten und verfügt über hervorragende mechanische Eigenschaften wie Bruchzähigkeit, Elastizitätsmodul und Biegefestigkeit.

SiC-Platten sind ein integraler Bestandteil von Körperpanzern und Fahrzeugpanzersystemen für ballistische Anwendungen und bieten Schutz vor verschiedenen Projektilarten, von Pistolenkugeln bis hin zu Hochgeschwindigkeitssplittern. Ihr geringes Gewicht ermöglicht eine größere Mobilität und einen höheren Tragekomfort für den Benutzer, während gleichzeitig die Last des Fahrzeugs verringert wird.

Die einzigartigen Eigenschaften von Siliziumkarbid machen es zu einer ausgezeichneten Wahl für militärische und polizeiliche Anwendungen, einschließlich Körper- und Fahrzeugpanzerungen. Es hält dem Aufprall von Kugeln und panzerbrechenden Geschossen mit erheblicher Durchschlagskraft stand und schützt vor Hochgeschwindigkeitsfragmenten sowie vor chemischen Bedrohungen.

GAB Neumann bietet Siliziumkarbidprodukte für verfahrenstechnische Anlagen und den ballistischen Schutz an. Dabei wird ein komplizierter Herstellungsprozess angewandt, der aus der Aufbereitung des Pulvers und dem Mischen mit Bindemitteln, der Formgebung durch Extrusion oder kaltes isostatisches Pressen, der maschinellen Bearbeitung und schließlich dem Sintern unter hohen Temperaturen und Druck besteht. Der hergestellte Hochleistungswerkstoff ist in Bezug auf Dichte, Härte und ballistische Eigenschaften mit Borkarbid vergleichbar, jedoch zu geringeren Herstellungskosten, so dass er für diese Anwendungen eine bessere Alternative als Aluminiumoxidkeramik darstellt.

Wärmeleitfähigkeit

Siliziumkarbidplatten weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und können sich schnell aufheizen oder abkühlen, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, bei denen die Temperaturen schnell schwanken, wie z. B. in Öfen oder anderen Wärmebehandlungsumgebungen. Darüber hinaus zeichnet sich dieses Material durch eine geringe Wärmeausdehnung aus, wodurch es auch in Umgebungen mit schnellen Temperaturschwankungen stabil ist.

SiC ist ein außergewöhnlich hartes, starkes, chemisch inertes Material, das in rauen Umgebungen sehr korrosionsbeständig ist - ideal für industrielle Prozesse, bei denen Chemikalien oder andere korrosive Stoffe verwendet werden. Außerdem kann SiC aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beschädigungen hohen Belastungen standhalten, ohne beschädigt oder verformt zu werden.

Die chemische Beständigkeit von SiC ist auch bei High-Tech-Anwendungen von Vorteil, z. B. bei Spiegeln für Weltraumteleskope. Aufgrund seiner Fähigkeit, extrem hohen Temperaturen standzuhalten und dabei seine Integrität zu bewahren, ist SiC ein ideales Material für diese Spiegel, so dass astronomische Teleskope mit starker Hitzeentwicklung hervorragend für Spiegel aus SiC geeignet sind. Auch in Teilchenbeschleunigern kommt dieses Material häufig zum Einsatz, da es sowohl hohe Temperaturen als auch hohe Spannungen aushält, ohne zu schmelzen oder die Leistung zu beeinträchtigen.

Siliciumcarbid kommt in verschiedenen Formen vor und hat einzigartige Qualitäten und Eigenschaften. Am häufigsten ist Alpha-Siliciumcarbid (a-SiC) mit seiner hexagonalen, Wurtzit-ähnlichen Kristallstruktur anzutreffen; diese Form ist in industriellen Anwendungen weit verbreitet. Beta-Siliciumcarbid (b-SiC) mit seiner Zinkblende-Kristallstruktur, die es weniger spröde macht als seine Alpha-Variante, wird weniger häufig verwendet, ist aber immer noch eine wirtschaftliche Wahl.

Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen

Siliziumkarbidplatten bieten eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen, eine unverzichtbare Eigenschaft in vielen industriellen Anwendungen. Dieses keramische Material wird durch Sintern von SiC-Pulver unter extremem Druck und Hitze hergestellt und ergibt ein extrem dichtes Produkt, das seine mechanische Festigkeit auch bei hohen Temperaturen beibehält. Aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschocks und chemischen Abbau in rauen Umgebungen ist Siliziumkarbid eine ausgezeichnete Wahl für Panzerschutz, Schneidwerkzeuge, verschleißfeste Komponenten und verschleißfeste Komponenten im Allgemeinen.

Siliziumkarbid unterscheidet sich von anderen keramischen Werkstoffen durch seine sehr geringe Wärmeausdehnung und seine Beständigkeit gegen Korrosion durch saure Substanzen, so dass es sich für Anwendungen in der chemischen Verarbeitung eignet, bei denen die Materialien mit Säuren, Schleifmitteln oder anderen aggressiven Chemikalien in Berührung kommen können. Siliziumkarbidplatten weisen auch hervorragende elektrische Eigenschaften auf, so dass sie sich für Halbleitersubstrate oder elektronische Bauteile eignen.

Siliciumcarbidplatten werden in mehreren Schritten hergestellt, von der Aufbereitung des Pulvers und dem Mischen mit Bindemitteln über die Formgebung, das Sintern und Schleifen/Polieren bis hin zur Verpackung des Endprodukts in Kartons/Holzkisten oder nach Kundenspezifikation. Siliciumcarbidplatten werden in zahlreichen Bereichen eingesetzt, z. B. für Trenn-/Schleifscheiben/Räder verschiedener Arten/Güteklassen/Größen oder für daraus hergestellte Schleifscheiben; hitzebeständige Auskleidungen für Kugelmühlen sowie Strahlrohre/Zyklonbauteile, die erosionsbeständig sein müssen, sind nur einige Beispiele für Verwendungszwecke/Anwendungen/Applikationen, in denen Siliciumcarbidplatten/-bleche/Barrieren zu finden sind.

Chemische Beständigkeit

Siliziumkarbid ist äußerst chemikalienbeständig und zeigt selbst in Gegenwart starker Säuren und Laugen keine Verhaltensänderungen, so dass es sich für Umgebungen mit korrosionsfördernden Gasen oder Flüssigkeiten eignet. Darüber hinaus weist es eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit auf und bleibt auch bei hohen Temperaturen formstabil.

Die chemische Stabilität von Siliziumkarbid ermöglicht den Einsatz als Schleifmittel in Schneidwerkzeugen und anderen industriellen Anwendungen. Die Mohshärte von 9,5 (entspricht fast der von Diamant) sorgt für hervorragende Schleifeigenschaften und die Brucheigenschaften machen es auch für Schleifpapier und -gewebe geeignet.

Carborundum-Keramik wird häufig für den Carborundum-Druck, eine Form des Lichtdrucks, verwendet. Dabei wird eine Aluminiumplatte, die mit einer Karborundum-Korn enthaltenden Paste bestrichen ist, auf eine für den Stichtiefdruck verwendete Rollbettpresse gelegt, um auf ihrer Oberfläche Druckmarken zu erzeugen.

Siliziumkarbidplatten sind aufgrund ihrer außergewöhnlichen Härte, ihres Schutzes vor verschiedenen Bedrohungen und ihrer Langlebigkeit ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Schutzausrüstung und Panzerungen. SiC-Platten finden sich in Schutzwesten, Helmen und anderen Panzersystemen, die von Militärangehörigen, Vollzugsbeamten und Sicherheitspersonal getragen werden, insbesondere wenn es um ballistische Bedrohungen wie Kugeln, Schrapnells und panzerbrechende Geschosse geht. Das geringe Gewicht der SiC-Platten verringert außerdem den Verschleiß und die Ermüdung des Trägers.