Ceramica in carburo di silicio

La ceramica di carburo di silicio è uno dei materiali ingegneristici più duri e resistenti disponibili, che trova ampia applicazione nell'industria automobilistica, meccanica e chimica.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories offre un'ampia selezione di carburi di silicio sinterizzati, legati per reazione, a matrice metallica e legati alla mullite, con eccezionali proprietà chimiche e meccaniche a temperature fino a 1600degC per applicazioni finali. Questi prodotti completamente densificati vantano eccezionali prestazioni chimiche e meccaniche a temperature di utilizzo finale fino a 150degC.

Resistenza alle alte temperature

La ceramica di carburo di silicio è uno dei materiali ingegneristici avanzati più leggeri, duri e resistenti. È sicuro dal punto di vista tossicologico, resistente all'abrasione e presenta eccellenti proprietà meccaniche rispetto ai metalli, come l'elevato modulo di Young e il basso coefficiente di espansione termica.

Il SiC è un materiale ideale per soddisfare le rigorose esigenze di vari settori industriali, fornendo la durezza e il modulo di elasticità necessari per la balistica delle armature a una frazione del peso di altri materiali. Il SiC grigio-nero offre entrambe le proprietà contemporaneamente per rispondere a questa sfida.

L'SSiC è un materiale eccellente per componenti resistenti alla corrosione e all'abrasione, come guarnizioni di pompe e meccaniche, ugelli di granigliatura e cicloni. Inoltre, questo materiale rigido e a basso coefficiente di espansione si è dimostrato utile come specchio ottico nei telescopi, grazie alle sue proprietà chimiche, di resistenza all'usura e all'ossidazione e di resistenza alle alte temperature.

Resistenza alla corrosione ad alta temperatura

Il carburo di silicio è uno dei materiali ceramici più leggeri e duri. È resistente alla corrosione e agli acidi e alle liscivie. Inoltre, offre un'eccellente conduttività termica e una bassa espansione termica, che lo rendono adatto alle alte temperature e agli ambienti difficili. Grazie alle sue proprietà di resistenza, è un materiale eccellente per ugelli, cuscinetti, piastre antiproiettile e applicazioni simili.

La resistenza alla corrosione del SiC deriva dal sottile strato protettivo che si forma sulla sua superficie, creando una barriera di ossido per inibire l'interazione diretta del substrato con le specie attaccanti che portano a una cinetica di corrosione parabolica. Il ringiovanimento di questa barriera di ossido dipende da fattori quali le specie chimiche presenti nell'ambiente di attacco e le impurità, i coadiuvanti di sinterizzazione e le fasi di confine dei grani presenti nel materiale del substrato.

Le ceramiche espanse presentano una distribuzione uniforme dei pori, un'elevata porosità e area superficiale specifica, una permeabilità selettiva ai mezzi liquidi e gassosi, eccellenti funzioni chimiche, elettriche, magnetiche e ottiche - caratteristiche che le rendono la scelta ideale per i prodotti che operano ad alta temperatura, alta pressione o in ambienti estremi.

Resistenza all'ossidazione ad alta temperatura

Le ceramiche in carburo di silicio espanso vantano un'eccellente resistenza all'ossidazione, che le rende adatte all'impiego nei reparti edili e nei settori dei semiconduttori per la costruzione di scambiatori di calore di ogni tipo. La loro speciale struttura a rete spaziale migliora la conduttività termica per una migliore trasmissione del calore.

La combinazione di proprietà meccaniche e resistenza chimica del carburo di silicio lo rende un materiale ingegneristico ricercato. Resiste alla corrosione, all'abrasione e all'erosione, mentre il suo elevato modulo di elasticità garantisce la stabilità dimensionale. Il carburo di silicio eccelle anche come materiale adesivo in pompe, tenute meccaniche e cuscinetti, secondo solo al diamante e al nitruro di boro cubico in termini di prestazioni tribologiche.

Resistenza all'usura ad alta temperatura

Le ceramiche in carburo di silicio sono materiali duri e resistenti alle temperature, che ne fanno la scelta ideale per le applicazioni industriali. La loro forza rimane costante anche a temperature estremamente elevate, in quanto sono in grado di sopportare ambienti difficili con coefficienti di attrito ridotti, resistenza alla corrosione da acidi e alcali ed eccellente resistenza chimica.

Le proprietà antiusura delle ceramiche in carburo di silicio sono determinate da diversi fattori, tra cui la rugosità superficiale iniziale e le caratteristiche chimiche e meccaniche del materiale. La rugosità iniziale della superficie influenza la trasformazione tribologica degli strati strutturali formati, che riducono l'energia necessaria per attivare l'usura e diminuiscono la produzione di detriti da usura.

Le schiume ceramiche possiedono una struttura a rete tridimensionale intrinsecamente uniforme e si distinguono per l'ampia superficie specifica, la permeabilità selettiva ai liquidi e ai gas, le eccellenti funzioni termiche, elettriche, magnetiche e ottiche e le proprietà di regolazione termica. Per questo trovano ampia applicazione in campi diversi come la metallurgia, l'ingegneria meccanica, i macchinari per il trasporto, la difesa nazionale e la protezione ambientale.

Bassa espansione termica

Le ceramiche avanzate sono caratterizzate da una composizione atomica unica che consente loro di rimanere stabili alle alte temperature, mentre altri materiali si espandono all'aumentare della temperatura, come l'acciaio inossidabile. Il carburo di silicio ha un coefficiente di espansione termica inferiore alla metà di quello dell'acciaio inossidabile.

Per questo motivo, è un materiale ideale per anelli di tenuta per gas, tenute meccaniche, parti di cuscinetti in applicazioni petrolchimiche e aerospaziali, in quanto offre resistenza alla corrosione, all'ossidazione, all'usura chimica e agli shock termici.

Il carburo di silicio sinterizzato (SSiC) è caratterizzato da un'estrema durezza e da un elevato modulo di elasticità che lo rendono in grado di assorbire in modo affidabile l'energia d'impatto, offrendo una protezione balistica con un notevole risparmio di peso rispetto ai componenti metallici.