Piikarbidi Keraaminen

Piikarbidikeraami on yksi kovimmista ja lujimmista saatavilla olevista teknisten sovellusten materiaaleista, ja sitä käytetään laajalti auto-, kone- ja kemianteollisuudessa.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories tarjoaa laajan valikoiman sintrattuja, reaktiosidottuja, metallimatriisisia ja mulliittisidottuja piikarbideja, joilla on erinomaiset kemialliset ja mekaaniset ominaisuudet jopa 1600 °C:n lämpötiloissa loppukäyttösovelluksiin. Nämä täysin tiivistyneet tuotteet tarjoavat erinomaista kemiallista ja mekaanista suorituskykyä jo 150 °C:n käyttölämpötiloissa.

Korkean lämpötilan lujuus

Piikarbidikeraami on yksi kevyimmistä, kovimmista ja lujimmista edistyneistä teknologiamateriaaleista. Se on toksikologisesti turvallista, kulutusta kestävää ja sillä on metalleihin verrattuna erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten korkea Youngin moduuli ja alhainen lämpölaajenemiskerroin.

SiC on ihanteellinen materiaali vastaamaan eri teollisuudenalojen tiukkoihin vaatimuksiin, sillä se tarjoaa panssariballistiikassa tarvittavan kovuuden ja kimmomoduulin, vaikka sen paino on vain murto-osa muiden materiaalien painosta. Mustanharmaa SiC yhdistää nämä molemmat ominaisuudet ja pystyy siten vastaamaan tähän haasteeseen.

SSiC on erinomainen materiaali korroosio- ja kulutuskestäville komponenteille, kuten pumppu- ja mekaanisille tiivisteille, kuulapuhallussuuttimille ja sykloneille. Lisäksi tämä jäykkä ja alhaisen lämpölaajenemiskertoimen omaava materiaali on osoittautunut hyödylliseksi kaukoputkien optisina peileinä sen kemiallisen kestävyyden, kulutuskestävyyden, hapettumiskestävyyden ja korkean lämpötilan lujuuden ansiosta.

Kestävyys korkean lämpötilan korroosiota vastaan

Piikarbidi on yksi kevyimmistä ja kovimmista keraamisista materiaaleista. Se kestää korroosiota sekä happoja ja emäksiä. Lisäksi sillä on erinomainen lämmönjohtavuus ja pieni lämpölaajeneminen, minkä ansiosta se sopii käytettäväksi korkeissa lämpötiloissa sekä vaativissa olosuhteissa. Lujuusominaisuuksiensa ansiosta se on erinomainen materiaalivalinta suuttimille, laakereille, luodinkestävillä levyille ja vastaaville sovelluksille.

SiC:n korroosionkestävyys johtuu sen pinnalle muodostuvasta ohuesta suojakerroksesta, joka luo oksidikerroksen estämään substraatin suoraa vuorovaikutusta syövyttävien aineiden kanssa, mikä johtaa paraboliseen korroosiokinetiikkaan. Tämän oksidikerroksen uudistuminen riippuu tekijöistä, kuten syövyttävässä ympäristössä esiintyvistä kemiallisista yhdisteistä sekä substraattimateriaalissa olevista epäpuhtauksista, sintrausapuaineista ja raerajavaiheista.

Vaahtokeramiikalle on ominaista tasainen huokosjakauma, suuri huokoisuus ja ominaispinta-ala, valikoiva läpäisevyys nesteille ja kaasuille sekä erinomaiset kemialliset, sähköiset, magneettiset ja optiset ominaisuudet – ominaisuudet, jotka tekevät siitä ihanteellisen materiaalivalinnan tuotteisiin, jotka toimivat korkeissa lämpötiloissa, korkeassa paineessa tai äärimmäisissä olosuhteissa.

Kestävyys korkean lämpötilan hapettumista vastaan

Vaahtomuotoiset piikarbidikeramiikat erottuvat erinomaisesta hapettumiskestävyydestään, minkä ansiosta ne soveltuvat käytettäväksi rakennusalalla ja puolijohdeteollisuudessa kaikenlaisten lämmönvaihtimien valmistuksessa. Niiden erityinen avaruusverkkomainen rakenne parantaa lämmönjohtavuutta ja tehostaa siten lämmönsiirtoa.

Piikarbidin mekaanisten ominaisuuksien ja kemiallisen kestävyyden yhdistelmä tekee siitä halutun teknillisen materiaalin. Se kestää korroosiota, hankausta ja eroosiota, ja sen korkea kimmomoduuli takaa mittavakauden. Piikarbidi on erinomainen kiinnitysmateriaali myös pumpuissa, mekaanisissa tiivisteissä ja laakereissa, ja sen tribologiset ominaisuudet ovat toiseksi parhaat heti timantin ja kuutiomaisen boorinitridin jälkeen.

Kestävyys korkean lämpötilan aiheuttamaa kulumista vastaan

Piikarbidikeramiikka on kovaa ja lämmönkestävää materiaalia, minkä vuoksi se on ihanteellinen valinta teollisiin sovelluksiin. Sen lujuus säilyy muuttumattomana erittäin korkeissa lämpötiloissa, sillä se kestää vaativia olosuhteita alhaisen kitkakertoimen, happo- ja emäskorroosionkestävyyden sekä erinomaisen kemiallisen kestävyyden ansiosta.

Piikarbidikeramiikan kulumisominaisuuksiin vaikuttavat useat tekijät, kuten pinnan alkuperäinen karheus sekä materiaalin kemialliset ja mekaaniset ominaisuudet. Pinnan alkuperäinen karheus vaikuttaa muodostuviin tribologisesti muuttuneisiin rakennekerroksiin, jotka vähentävät kulumisen käynnistymiseen tarvittavaa energiaa ja samalla vähentävät kulumisjätteiden syntymistä.

Vaahtokeramiikalla on luontaisesti tasainen kolmiulotteinen verkostorakenne, ja sitä leimaavat suuri ominaispinta-ala, valikoiva läpäisevyys nesteille ja kaasuille sekä erinomaiset lämpö-, sähkö-, magneettiset ja optiset ominaisuudet sekä lämmönsäätelyominaisuudet. Siksi sitä käytetään laajalti niin monilla eri aloilla kuin metallurgia, koneenrakennus, kuljetuskoneet, puolustus ja ympäristönsuojelu.

Pieni lämpölaajeneminen

Kehittyneillä keraamisilla materiaaleilla on ainutlaatuinen atomikoostumus, jonka ansiosta ne pysyvät stabiileina korkeissa lämpötiloissa, kun taas muut materiaalit, kuten ruostumaton teräs, laajenevat lämpötilan noustessa. Piikarbidin lämpölaajenemiskerroin on alle puolet ruostumattoman teräksen kertoimesta.

Siten se on ihanteellinen materiaali kaasutiivisterenkaisiin, mekaanisiin tiivisteisiin sekä laakeriosien valmistukseen petrokemian ja ilmailu- ja avaruusteollisuuden sovelluksissa, sillä se kestää hyvin korroosiota, hapettumista, kemiallista kulumista ja lämpöshokkeja.

Sintrattu piikarbidi (SSiC) on erittäin kovaa ja sillä on korkea kimmomoduuli, minkä ansiosta se pystyy vaimentamaan iskuenergiaa luotettavasti ja tarjoaa ballistista suojaa huomattavasti kevyempänä kuin metalliosat.