Καρβίδιο πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδιο

Το καρβίδιο του πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδια είναι ένα εξαιρετικό υλικό μηχανικής με ανώτερες εγγενείς ιδιότητες αντοχής, ανθεκτικότητας στη θερμοκρασία και αντίστασης στην οξείδωση. Διαθέτει ανώτερη αντοχή εν θερμώ σε σύγκριση με όλα τα γνωστά πυρίμαχα σώματα, ενώ παρουσιάζει χαμηλότερα ποσοστά φθοράς από τους ειδικούς χάλυβες σε όλες τις εδαφικές συνθήκες που δοκιμάστηκαν.

Τα NBSCs δημιουργούνται με στενή ανάμειξη ξηρής σκόνης πυριτίου με ασύλληπτα λεπτή υφή με σκόνη SiC, και στη συνέχεια με διαμόρφωση σε χυτεύσιμη μάζα. Στη συνέχεια ψήνονται σε ατμόσφαιρα που δεν επιτρέπει οξυγόνο, ώστε το μεγαλύτερο μέρος του πυριτίου να μετατραπεί σε νιτρίδιο του πυριτίου.

Υψηλή αντοχή στη φθορά

Το καρβίδιο πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδια είναι ένα σκληρό υλικό σχεδιασμένο να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ παράλληλα προσφέρει μηχανική αντοχή και καλή αντοχή στην τριβή, καθιστώντας το μια οικονομική λύση για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή αντοχή στη φθορά.

Το καρβίδιο του πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδια υπερείχε έναντι του χάλυβα XAR 600, της συγκόλλησης F-61 και του χάλυβα 38GSA σε όλες τις εδαφικές συνθήκες που δοκιμάστηκαν, ιδίως σε ελαφρές εδαφικές συνθήκες με χαλαρούς κόκκους άμμου.

Τα τούβλα NBSC είναι ιδανικά για χρήση σε διάφορες πυρίμαχες εφαρμογές, όπως πλάκες εστιών, σωλήνες ανακυκλωτήρων, πλάκες ωθητών, δοκούς, απολήξεις και δοκάρια σε έπιπλα κλιβάνων. Η ευπροσάρμοστη φύση τους επιτρέπει τη χύτευση σε μεγάλα, πολύπλοκα σχήματα, ενώ η αντοχή τους σε χημικά και θερμικά σοκ καθιστά το υλικό αυτό κατάλληλο για βιομηχανικές εφαρμογές.

Υψηλή αντοχή σε θερμικό σοκ

Το καρβίδιο πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδιο είναι ευρέως αναγνωρισμένο για την ανώτερη αντοχή του σε θερμικά σοκ, καθιστώντας το χρήσιμο σε απαιτητικά περιβάλλοντα. Επιπλέον, η ικανότητά του να αντέχει στην τριβή σε διαφορετικές εδαφικές συνθήκες και η υψηλή αντοχή του στη φθορά λόγω τριβής το καθιστούν ανώτερο από τους χάλυβες και τα υλικά από βοριοχάλυβα που χρησιμοποιούνται ως μέρη εργασίας για την επεξεργασία εδαφικών μαζών- ωστόσο, τα υλικά ειδικού σχήματος δεν μεταδίδουν τα φορτία συμπίεσης τόσο αποτελεσματικά.

Το καρβίδιο του πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδιο (NBSC) παράγεται σε ηλεκτρικό κλίβανο σε ελεγχόμενες θερμοκρασίες και πιέσεις και διατίθεται σε διάφορα τυποποιημένα και προσαρμοσμένα μεγέθη και σχήματα, καθώς και σε διάφορα πάχη. Λόγω της αντοχής του στη διάβρωση από αλκάλια, της αντοχής στην οξείδωση από υδρατμούς, της αντοχής σε θερμικό σοκ και των ιδιοτήτων προστασίας από τη διάβρωση, αποτελεί εξαιρετική επιλογή υλικού για χρήση σε στοίβες υψικαμίνων σιδήρου, καμπάνες, μπούκες και φυσητήρες.

Υψηλή αντοχή στην οξείδωση

Το καρβίδιο του πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδια είναι ένα προηγμένο πυρίμαχο υλικό και δομικό υλικό με πολυάριθμα ευεργετικά χαρακτηριστικά, όπως υψηλή αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, ανθεκτικότητα στα θερμικά σοκ, αντοχή στην οξείδωση και ευκολία στις διαδικασίες πυροσυσσωμάτωσης που επιτρέπουν την εύκολη διαμόρφωση περίπλοκων σχημάτων σε περίπλοκα σχέδια.

Αυτό το υλικό προσφέρει υψηλή φέρουσα ικανότητα και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση έναντι οξέων, λιωμένων αλάτων και αλογόνων. Επιπλέον, η αντοχή του σε εύθραυστες ρωγμές το καθιστά μια καλή επιλογή.

Το σύνθετο υλικό αλουμινίου (ACM) προσφέρει καλή αντοχή έναντι τριβής σε χαλαρές εδαφικές συνθήκες, αλλά μπορεί να μην συγκρίνεται ευνοϊκά με τον χάλυβα και τη συγκόλληση συγκόλλησης με μαξιλάρια έναντι φθοράς από κρούση. Η αντοχή στην τριβή αυξάνεται με το μέγεθος των κόκκων και τον τύπο της επίστρωσης. Το ACM μπορεί να βρεθεί να χρησιμοποιείται για εφαρμογές επίπλων κλιβάνου σε μεταλλουργικές διεργασίες υψηλής θερμοκρασίας, ενώ η εξαιρετική αντοχή του στην οξείδωση το καθιστά ένα ανεκτίμητο υλικό σε καταστάσεις υψηλής θερμοκρασίας.

Υψηλή αντοχή

Το καρβίδιο του πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδιο διαθέτει εξαιρετικά υψηλή αντοχή, καθιστώντας το εξαιρετική επιλογή υλικού για τεχνικά κεραμικά ακριβείας. Επιπλέον, το υλικό αυτό διαθέτει χαμηλούς ρυθμούς θερμικής διαστολής, καθιστώντας το κατάλληλο για κάτοπτρα αστρονομικών τηλεσκοπίων.

Η αντίσταση στην εύθραυστη ρηγμάτωση του κεραμικού συνδέεται με την κατανομή του μεγέθους των κόκκων του και το κεραμικό παρουσίασε λιγότερο έντονη φθορά από τον χάλυβα σε όλες τις συνθήκες που μελετήθηκαν, με το βαρύ έδαφος να παρουσιάζει 9 φορές λιγότερο έντονη φθορά σε σύγκριση με 3x σε συνθήκες μέσου εδάφους.

Τα πυρίμαχα υλικά καρβιδίου του πυριτίου συνδεδεμένου με άζωτο (NBC) είναι χυτά πυρίμαχα υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη διαμόρφωση πολύπλοκων σχημάτων με διάφορες τεχνικές, συμπεριλαμβανομένης της μονοαξονικής συμπίεσης και της χύτευσης με ολίσθηση. Και οι δύο τεχνικές έχουν το δικό τους σύνολο πλεονεκτημάτων: η μονοαξονική πρέσα επιτρέπει υψηλή απόδοση παραγωγής αλλά περιορίζεται σε σχήματα απλής γεωμετρίας- η χύτευση με ολίσθηση επιτρέπει πράσινα σχήματα αλλά απαιτεί χρόνο για ξήρανση πριν από την αποδιαμόρφωση.

Χαμηλή πυκνότητα

Το καρβίδιο πυριτίου συνδεδεμένο με νιτρίδια (NBSiC) είναι ένα εξαιρετικό σύνθετο πυρίμαχο υλικό, το οποίο προσφέρει εξαιρετικές ιδιότητες θερμικού σοκ, αντοχή στην οξείδωση και υψηλή αντοχή. Επιπλέον, το NBSiC αντιστέκεται στη διαβροχή από μη σιδηρούχα μέταλλα που λιώνουν σε αυτό κατά τη διάρκεια διαδικασιών τήξης- σε αντίθεση με τον φυσικό μοισσανίτη που απαντάται σπάνια σε μετεωρίτες, κοιτάσματα κορούνδιο ή κιμπερλίτη- το μεγαλύτερο μέρος του NBSiC που πωλείται σήμερα παγκοσμίως κατασκευάζεται συνθετικά.

Το NB SiC μπορεί να παραχθεί μέσω νιτριδοποίησης, κατά την οποία ένα μείγμα καρβιδίου του πυριτίου και ενώσεων που περιέχουν άζωτο θερμαίνονται σε υψηλές θερμοκρασίες για να σχηματίσουν πυκνά και παγιωμένα υλικά. Η διαδικασία μπορεί να διεξαχθεί με δύο διαφορετικές μεθόδους διαμόρφωσης: μονοαξονική συμπίεση και χύτευση με ολίσθηση. Ενώ η μονοαξονική συμπίεση αποδίδει απλά γεωμετρικά συμπαγή, η χύτευση με ολίσθηση παράγει κεραμικά πράσινα εξαρτήματα πολύπλοκου σχήματος με μοναδικές δομές- η πυκνότητά τους εξαρτάται από τη φόρτωση στερεών και την περιεκτικότητα σε συνδετικό υλικό στα αντίστοιχα αιωρήματα.