Rekrystallisert silisiumkarbid

Silisiumkarbid er en ekstremt hard keramikk som har overlegen temperaturstabilitet og korrosjonsbestandighet, noe som gjør den mye brukt i kjemisk industri, metallurgi og slitasjebestandig industri.

RSiC produseres ved hjelp av en fordampings- og koaguleringsprosess ved høy temperatur og kan skilte med åpne porøsiteter fra 11-15%, store kornstørrelser og ingen krymping under brenningsprosessen.

Høy porøsitet

Rekrystallisert silisiumkarbid skiller seg fra mange porøse keramiske materialer ved at det ikke krymper under brenning, noe som gjør det mulig å lage større deler til lavere energikostnader og i kortere produksjonssykluser. Materialet tåler dessuten både termisk sjokk og høye temperaturer uten at strukturene skades.

Porestørrelse og mikrostruktur spiller en viktig rolle når det gjelder å bestemme den elektriske resistiviteten til porøst silisiumkarbid. Ved å endre sintringstemperaturen og CIP-trykkinnstillingene kan porestørrelsen skreddersys for bestemte bruksområder, mens justeringer av den kjemiske sammensetningen gjør det mulig å endre porøsiteten tilsvarende.

Porestørrelsen kan også kontrolleres ved hjelp av andrefasetilsetninger som oksider eller silisider. Ved å manipulere faktorer som påvirker den elektriske resistiviteten i porøst silisiumkarbid, kan det oppstå nye og spennende bruksområder på mange felt.

Høy styrke

Rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk har en avansert mikrostruktur som gir dem eksepsjonelle mekaniske, termiske og elektriske egenskaper ved alle temperaturer, inkludert dimensjonsstabilitet, korrosjonsbestandighet og styrke selv ved ekstreme varmenivåer. På grunn av disse egenskapene er RSiC-keramikk et utmerket valg til bruk som ovnsmøbler (f.eks. tunnel-, skyttel- og dobbeltvalseovner) eller til og med som panserplater mot ballistiske missilangrep.

Silikatbundet silisiumkarbid (SiC), produsert av grov- og mellomkornet SiC-pulver sintret med 5-15% aluminosilikatbindemiddel, mangler homogen struktur og overlegen bøyestyrke; i tillegg viser det overlegen oksidasjonsmotstand. Til sammenligning har RSiC en mer homogen struktur med større bøyestyrke og økt oksidasjonsmotstand.

RSiC produseres gjennom en fordampningskondensasjonsprosess som skaper et renere og tettere materiale enn vanlige pulversintringsprosesser, noe som betyr at det kreves mindre metallisk silisium for å fylle porene, noe som reduserer risikoen for sprekkdannelser under sintring og samtidig gir en mer nøyaktig delgeometri fordi det ikke krymper under infiltrasjonen.

Høy termisk stabilitet

Silisiumkarbid har overlegen kjemisk stabilitet og motstand mot termisk sjokk, med lav utvidelseskoeffisient. Det tåler temperaturer opp til 2200 grader C. På grunn av denne høye temperaturstabiliteten er silisiumkarbid et utmerket materialvalg for kraftproduksjon, for eksempel i atomreaktorer eller solkraftverk.

Reaksjonssintring er en av de mest brukte metodene for keramisk produksjon, der silisium- og karbonatomer blandes sammen til silikapulver for å danne keramisk materiale med diamantharde egenskaper og kompakte strukturer som kan brukes til å produsere ulike former for deler.

CoorsTek, Saint-Gobain Ceramic Materials, ESK-SIC GmbH og Fiven er blant markedslederne innen produksjon av omkrystallisert silisiumkarbid, og de har alle en lang historie innen sine respektive bransjer og et sterkt fokus på innovasjon. Selv om de eksakte salgstallene ikke er offentlig tilgjengelige, har disse selskapene en betydelig tilstedeværelse på markedet og ser ut til å være godt posisjonert for fortsatt ekspansjon i fremtiden.

Høy korrosjonsbestandighet

Silisiumkarbid har enestående korrosjonsbestandighet på grunn av sin naturlige materialstruktur med sammenlåsende, platelignende korn som går vinkelrett langs overflaten. Den unike mikrostrukturen gir dessuten uovertruffen motstand mot erosjon, slitasje og termisk sjokk samt dimensjonsstabilitet ved høye temperaturer, noe som gjør det til det ideelle materialet for produksjon av ovnsmøbler og andre høytemperaturapplikasjoner i industrien.

Rekrystallisert silisiumkarbid kan formes ved hjelp av glidestøping, ekstrudering og sprøytestøping for å produsere materiale med overlegen styrke ved svært høye temperaturer. Styrken gjør det spesielt egnet til konstruksjon av bærestrukturer i tunnelovner, skyttelovner og nedfyrte ovner, ettersom det tåler svært høye temperaturer samtidig som det forbedrer oksidasjonsmotstanden til ovnens foring og reduserer energiforbruket.

Rekrystallisert silisiumkarbid har også et stort potensial for produksjon av metallforsterket keramikk, noe som gjør det mulig å kombinere metaller og keramikk på en effektiv måte i avanserte tekniske komponenter som brukes i solkrafttårn.