Carbure de silicium recristallisé

Le carbure de silicium est une céramique extrêmement dure qui possède une stabilité thermique et une résistance à la corrosion supérieures, ce qui en fait un produit largement utilisé dans les industries chimiques, métallurgiques et de résistance à l'usure.

Le RSiC est produit par un processus d'évaporation-coagulation à haute température et présente des porosités ouvertes allant de 11 à 15%, des grains de grande taille et aucun rétrécissement pendant le processus de cuisson.

Haute porosité

Le carbure de silicium recristallisé se distingue de nombreuses céramiques poreuses par le fait qu'il ne se rétracte pas pendant la cuisson, ce qui permet de créer des pièces plus grandes à des coûts énergétiques moindres et dans des cycles de production plus courts. En outre, ce matériau peut résister aux chocs thermiques et aux températures élevées sans endommager ses structures.

La taille des pores et la microstructure jouent un rôle essentiel dans la détermination de la résistivité électrique du carbure de silicium poreux. En modifiant la température de frittage et les paramètres de pression CIP, la taille des pores peut être adaptée spécifiquement à certaines applications, tandis que les ajustements de la composition chimique vous permettent de modifier la porosité en conséquence.

La taille des pores peut également être contrôlée par des additifs de seconde phase tels que des oxydes ou des siliciures. En manipulant les facteurs qui influencent la résistivité électrique dans le carbure de silicium poreux, de nouvelles applications passionnantes pourraient voir le jour dans de nombreux domaines.

Haute résistance

Les céramiques de carbure de silicium recristallisé présentent une microstructure avancée qui leur confère des propriétés mécaniques, thermiques et électriques exceptionnelles à toutes les températures, y compris la stabilité dimensionnelle, la résistance à la corrosion et la solidité, même à des niveaux de chaleur extrêmes. En raison de ces propriétés, les céramiques RSiC constituent un excellent choix pour les supports de four (tels que les fours à tunnel, à navette et à double rouleau) ou même les plaques de blindage contre les attaques de missiles balistiques.

Le carbure de silicium lié au silicate (SiC), produit à partir de poudre de SiC à gros et moyen grains frittée avec un liant aluminosilicate 5-15%, n'a pas une structure homogène et une résistance à la flexion supérieure ; en outre, il présente une résistance à l'oxydation supérieure. En comparaison, le RSiC présente une structure plus homogène, une plus grande résistance à la flexion et une meilleure résistance à l'oxydation.

Le RSiC est produit par un processus d'évaporation-condensation qui crée un matériau plus pur et plus dense que les processus de frittage de poudre standard, ce qui signifie que moins de silicium métallique est nécessaire pour remplir ses pores, diminuant ainsi le risque de fissuration pendant le frittage tout en fournissant une géométrie de pièce plus précise en raison de l'absence de rétrécissement pendant l'infiltration.

Stabilité thermique élevée

Le carbure de silicium présente une stabilité chimique et une résistance aux chocs thermiques supérieures, avec un faible coefficient de dilatation. Il peut résister à des températures allant jusqu'à 2 200 °C. En raison de cette stabilité à haute température, le carbure de silicium est un excellent choix de matériau pour les applications de production d'énergie telles que les réacteurs nucléaires ou les centrales solaires.

Le frittage par réaction est l'une des méthodes de production de céramique les plus répandues. Il consiste à mélanger des atomes de silicium et de carbone à de la silice en poudre pour former un matériau céramique aux propriétés dures comme le diamant et aux structures compactes qui permettent de produire des pièces de formes diverses.

CoorsTek, Saint-Gobain Ceramic Materials, ESK-SIC GmbH et Fiven figurent parmi les leaders du marché de la fabrication de carbure de silicium recristallisé, chacun d'entre eux ayant une longue histoire dans son secteur et mettant fortement l'accent sur l'innovation. Bien que leurs chiffres de vente exacts ne soient pas disponibles publiquement, ces entreprises maintiennent une présence significative sur le marché et semblent bien placées pour connaître une expansion continue à l'avenir.

Résistance élevée à la corrosion

Le carbure de silicium présente une résistance exceptionnelle à la corrosion grâce à sa structure naturelle de grains imbriqués en forme de plaques qui s'étendent perpendiculairement le long de sa surface. En outre, sa microstructure unique offre une résistance inégalée à l'érosion, à l'abrasion et aux chocs thermiques, ainsi qu'une stabilité dimensionnelle à des températures plus élevées, ce qui en fait le matériau idéal pour la fabrication de supports de cuisson et d'autres applications à haute température dans l'industrie.

Le carbure de silicium recristallisé peut être formé à l'aide de procédés de coulée en barbotine, d'extrusion et de moulage par injection afin de produire un matériau présentant une résistance supérieure à des températures très élevées. Sa résistance le rend particulièrement adapté à la construction de cadres de structures porteuses dans les fours tunnels, les fours navettes et les fours à cuisson descendante, car elle lui permet de résister à des températures très élevées tout en améliorant la résistance à l'oxydation du revêtement du four et en réduisant la consommation d'énergie.

Le carbure de silicium recristallisé offre également un grand potentiel pour la production de céramiques renforcées par des métaux, ce qui constitue un moyen efficace de combiner les métaux et les céramiques dans les composants techniques avancés utilisés pour les tours d'énergie solaire.