Carburo di silicio ricristallizzato

Il carburo di silicio è una ceramica estremamente dura che possiede una stabilità termica e una resistenza alla corrosione superiori, che la rendono ampiamente utilizzata nelle industrie chimiche, metallurgiche e di resistenza all'usura.

L'RSiC è prodotto tramite un processo di evaporazione-coagulazione ad alta temperatura e vanta porosità aperte comprese tra 11 e 5%, grani di grandi dimensioni e assenza di ritiro durante il processo di cottura.

Alta porosità

Il carburo di silicio ricristallizzato si differenzia da molte ceramiche porose per il fatto che non si ritira durante la cottura, consentendo di creare pezzi più grandi a costi energetici inferiori e con cicli di produzione più brevi. Inoltre, questo materiale può resistere agli shock termici e alle alte temperature senza danneggiare le sue strutture.

La dimensione dei pori e la microstruttura svolgono un ruolo fondamentale nel determinare la resistività elettrica del carburo di silicio poroso. Modificando la temperatura di sinterizzazione e le impostazioni della pressione CIP, è possibile personalizzare le dimensioni dei pori in modo specifico per determinate applicazioni, mentre le regolazioni della composizione chimica consentono di modificare la porosità di conseguenza.

Le dimensioni dei pori possono essere controllate anche attraverso additivi di seconda fase, come ossidi o siliciuri. Manipolando i fattori che influenzano la resistività elettrica del carburo di silicio poroso, possono emergere nuove ed entusiasmanti applicazioni in molti campi.

Alta resistenza

Le ceramiche in carburo di silicio ricristallizzato sono caratterizzate da una microstruttura avanzata che conferisce loro eccezionali proprietà meccaniche, termiche ed elettriche a tutte le temperature, tra cui stabilità dimensionale, resistenza alla corrosione e forza anche a livelli di calore estremi. Grazie a queste proprietà, le ceramiche RSiC sono un'ottima scelta per l'uso come mobili per forni (come forni a tunnel, a navetta e a doppio rullo) o anche come piastre di armatura contro gli attacchi di missili balistici.

Il carburo di silicio (SiC) legato ai silicati, prodotto da polvere di SiC a grana grossa e media sinterizzata con legante alluminosilicato 5-15%, non ha una struttura omogenea e una resistenza alla flessione superiore; inoltre, presenta una resistenza all'ossidazione superiore. In confronto, l'RSiC presenta una struttura più omogenea, una maggiore resistenza alla flessione e una maggiore resistenza all'ossidazione.

L'RSiC è prodotto attraverso un processo di evaporazione-condensazione che crea un materiale più puro e più denso rispetto ai processi standard di sinterizzazione delle polveri, il che significa che è necessario meno silicio metallico per riempire i pori, riducendo così il rischio di cricche durante la sinterizzazione e fornendo una geometria più accurata dei pezzi grazie all'assenza di contrazione durante l'infiltrazione.

Alta stabilità termica

Il carburo di silicio vanta una stabilità chimica e una resistenza agli shock termici superiori, con un basso coefficiente di espansione. Può resistere a temperature fino a 2.200 gradi C. Grazie a questa elevata stabilità termica, il carburo di silicio è un materiale eccellente per le applicazioni di generazione di energia, come i reattori nucleari o le centrali solari.

La sinterizzazione per reazione è uno dei metodi più utilizzati per la produzione di ceramica, che mescola atomi di silicio e carbonio in polvere per formare materiale ceramico con proprietà di durezza del diamante e strutture compatte che producono parti di varie forme.

CoorsTek, Saint-Gobain Ceramic Materials, ESK-SIC GmbH e Fiven sono tra i leader del mercato della produzione di carburo di silicio ricristallizzato, ognuno dei quali vanta una lunga storia nel proprio settore e una forte attenzione all'innovazione. Anche se le cifre esatte delle vendite non sono disponibili pubblicamente, queste aziende mantengono una presenza significativa sul mercato e sembrano ben posizionate per una continua espansione nel futuro.

Alta resistenza alla corrosione

Il carburo di silicio vanta un'eccezionale resistenza alla corrosione grazie alla sua struttura naturale di grani interconnessi simili a piastre che corrono perpendicolarmente lungo la sua superficie. Inoltre, la sua microstruttura unica offre un'insuperabile resistenza all'erosione, all'abrasione e agli shock termici, nonché una stabilità dimensionale alle alte temperature, rendendolo il materiale ideale per la produzione di mobili da forno e altre applicazioni ad alta temperatura nell'industria.

Il carburo di silicio ricristallizzato può essere formato con processi di colata a scorrimento, estrusione e stampaggio a iniezione per produrre un materiale con una resistenza superiore a temperature molto elevate. La sua resistenza lo rende particolarmente adatto per la costruzione dei telai delle strutture portanti dei forni a tunnel, dei forni a navetta e dei forni a bassa temperatura, in quanto consente di resistere a temperature molto elevate, migliorando la resistenza all'ossidazione del rivestimento del forno e riducendo il consumo energetico.

Il carburo di silicio ricristallizzato offre anche un grande potenziale per la produzione di ceramiche rinforzate con metalli, fornendo un mezzo efficiente per combinare metalli e ceramiche in componenti tecnici avanzati utilizzati per le torri di energia solare.