Minden, amit a szilícium-karbid lemezről tudni kell

A szilíciumkarbid lemez egy kemény, erős anyag, amelyet általában ipari és műszaki alkalmazásokban használnak. Ebben a cikkben mindent ismertetünk, amit erről a sokoldalú anyagról tudni kell - az összetételét, a gyártási folyamatokat és a felhasználási területeket.

A keménység lehetővé teszi, hogy ezek a lemezek védelmet nyújtsanak többféle fenyegetéssel szemben, mint például a golyók és páncéltörő lövedékek, miközben kivételes vegyi ellenállást biztosítanak.

Keménység

A szilíciumkarbid (SiC) az egyik legkeményebb anyag, a gyémánt után a második. Ennek a rendkívüli keménységnek köszönhetően a SiC ideális páncéllemezekhez, vágószerszámokhoz és kopásálló alkatrészekhez; és nagyszerű mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, beleértve a törési szívósságot, a Young-modult és a hajlítószilárdságot.

A SiC-lemezek a testpáncél- és járműpáncélrendszerek szerves részét képezik a ballisztikai alkalmazásokban, védelmet nyújtva a különböző lövedéktípusokkal szemben, a pisztolylövedékektől a nagy sebességű repeszekig. Könnyű szerkezetük nagyobb mobilitást és kényelmet biztosít a felhasználók számára, miközben könnyíti a járművek terhelését.

A szilikon-karbid egyedülálló tulajdonságai miatt kiváló választás katonai és bűnüldözési alkalmazásokhoz, beleértve a karosszéria és a járművek páncélozását. Ellenáll a golyók és páncéltörő lövedékek becsapódásának jelentős behatolással; emellett véd a nagy sebességű szilánkok és a vegyi fenyegetések ellen is.

A GAB Neumann szilikonkarbid termékeket kínál technológiai berendezésekhez és ballisztikai védelemhez, egy bonyolult gyártási folyamat segítségével, amely a por előkészítéséből és kötőanyagokkal való keverésből, extrudálásból vagy hideg izosztatikus préselésből, megmunkálásból és végül magas hőmérsékleten, nyomáson történő szinterezésből áll. Az előállított nagy teljesítményű anyag sűrűség, keménység és ballisztikai képességek tekintetében a bórkarbidhoz hasonló, de alacsonyabb gyártási költséggel, ami az alumínium-oxid-kerámiáknál jobb alternatívát jelent ezekben az alkalmazásokban.

Hővezető képesség

A szilíciumkarbid lemezek nagy hővezető képességgel büszkélkedhetnek, és gyorsan felmelegednek vagy lehűlnek, így alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, ahol a hőmérséklet gyorsan ingadozik, például kemencékben vagy más hőkezelési környezetben. Ezenkívül ez az anyag alacsony hőtágulási rátával büszkélkedhet, ami stabilvá teszi még olyan környezetben is, ahol gyors hőmérsékletváltozások tapasztalhatók.

A SiC egy kivételesen kemény, erős, kémiailag inert anyag, amely rendkívül korrózióállóvá teszi a durva környezetben - ideális olyan ipari folyamatokhoz, amelyekben vegyszereket vagy más korrozív anyagokat használnak. Továbbá a SiC mechanikai sérülésállósága azt jelenti, hogy a nagy igénybevételeknek is ellenáll anélkül, hogy megsérülne vagy megvetemedne.

A SiC kémiai ellenállása a csúcstechnológiai alkalmazásokban is előnyös, beleértve az űrteleszkópok tükreit. Mivel a SiC képes ellenállni a rendkívül magas hőmérsékleteknek, miközben megőrzi integritását, a SiC ideális anyagválasztás ezekhez a tükrökhöz, így az intenzív hőtartalmú csillagászati távcsövekbe kiválóan illeszkednek a SiC-ből készült tükrök. A részecskegyorsítók is gyakran használják ezt az anyagot, mivel képes magas hőmérsékletet és feszültséget kezelni anélkül, hogy megolvadna vagy torzítaná a teljesítményüket.

A szilíciumkarbid különböző formákban létezik, és egyedi tulajdonságokkal és tulajdonságokkal rendelkezik. Leggyakrabban az alfa-szilíciumkarbid (a-SiC) fordul elő, amelynek hexagonális kristályszerkezete a wurtzithoz hasonló; ezt a formát széles körben használják ipari alkalmazásokban. A béta-szilíciumkarbid (b-SiC), amelynek cinkblende kristályszerkezete kevésbé törékennyé teszi, mint az alfa változatát, kevésbé alkalmazható, de továbbra is gazdaságos választás.

Magas hőmérsékletekkel szembeni ellenállás

A szilíciumkarbid lemezek kivételes ellenállást biztosítanak a magas hőmérsékletekkel szemben, ami számos ipari alkalmazásban nélkülözhetetlen tulajdonság. A SiC por extrém nyomáson és hő hatására történő szinterezésével készült kerámiaanyag rendkívül sűrű terméket eredményez, amely még magas hőmérsékleten is megőrzi mechanikai szilárdságát. Mivel a szilíciumkarbid képes ellenállni a termikus sokknak és a durva környezetben történő kémiai lebomlásnak, kiváló választás a páncélvédelemhez, a vágószerszámokhoz, a kopásálló alkatrészekhez és általában a kopásálló alkatrészekhez.

A szilíciumkarbid abban különbözik más kerámiaanyagoktól, hogy nagyon alacsony hőtágulással és a savas anyagokkal szembeni korrózióállósággal rendelkezik, így alkalmas olyan vegyipari alkalmazásokhoz, ahol az anyagok savakkal, csiszolóanyagokkal vagy más durva vegyi anyagokkal érintkezhetnek. A szilíciumkarbid lemezek kiváló elektromos tulajdonságokkal is rendelkeznek, így alkalmasak félvezető szubsztrátumokhoz vagy elektronikus alkatrészekhez.

A szilíciumkarbid lemezek előállítása több lépcsőben történik, a por előkészítésétől és a kötőanyagokkal való keveréstől, az alakformálástól, a szinterezéstől és a csiszolástól/polírozástól a végtermék kartondobozokba/fadobozokba történő csomagolásáig, vagy a vevő specifikációi szerint testre szabottan. A szilíciumkarbid lemezek számos alkalmazási területet találnak, beleértve a különböző típusú/minőségű/méretű vágó-csiszolótárcsákat/kerekeket vagy a belőlük készült csiszolókorongokat; golyósmalmok hőálló bélése, valamint lövedékfúvókák/ciklonok erózióállóságot igénylő alkatrészei csak néhány példa azokra a felhasználási/alkalmazási/alkalmazási területekre, ahol szilíciumkarbid lemezek/lemezek/korlátok találhatók.

Kémiai ellenállás

A szilíciumkarbid rendkívül ellenálló a vegyi anyagokkal szemben, még erős savak és lúgok jelenlétében sem változik a viselkedése, így alkalmas korróziót okozó gázok vagy folyadékok környezetében. Ezenkívül kiváló hőállósági tulajdonságokkal rendelkezik, miközben magas hőmérsékleten is méretstabil marad.

A szilíciumkarbid kémiai stabilitása lehetővé teszi, hogy csiszolóanyagként használják a vágószerszámokban és más ipari alkalmazásokban, a 9,5 Mohs-féle keménységi osztályzat (majdnem egyenértékű a gyémánttal) kiváló csiszolási tulajdonságokat biztosít, törési tulajdonságai pedig alkalmassá teszik csiszolópapír és szövet termékekhez is.

A karborundumkerámiát gyakran használják a karborundumnyomtatásban, a kollagrafikus nyomtatás egyik formájában. A karborundumszemcséket tartalmazó pasztával bevont alumíniumlemezt a mélynyomáshoz használt gördülőágyas nyomógépre helyezik, hogy a felületén nyomtatott nyomok keletkezzenek.

A szilícium-karbid lemezek kivételes keménységük, többféle fenyegetés elleni védelmük és tartósságuk miatt a modern védőfelszerelések és páncélok nélkülözhetetlen alkotóelemei. A SiC lemezek megtalálhatók a katonai személyzet, a rendfenntartó erők és a biztonsági személyzet által viselt mellényekben, sisakokban és egyéb páncélrendszerekben; különösen, ha olyan ballisztikus fenyegetésekről van szó, mint a golyók, repeszek és páncéltörő lövedékek. Továbbá a SiC lemezek könnyű súlya csökkenti a viselők kopását és fáradtságát.