Keramikk av silisiumkarbid

Silisiumkarbidkeramikk er et av de hardeste og sterkeste tekniske materialene som finnes, og det brukes i stor utstrekning i bilindustrien, mekanisk industri og kjemisk industri.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories tilbyr et omfattende utvalg av sintrede, reaksjonsbundne, metallmatrise- og mullittbundne silisiumkarbider med eksepsjonelle kjemiske og mekaniske egenskaper ved temperaturer opp til 1600 °C for sluttbruk. Disse fullt fortettede produktene har fremragende kjemiske og mekaniske egenskaper ved sluttbrukstemperaturer helt ned til 150 °C.

Styrke ved høye temperaturer

Silisiumkarbidkeramikk er et av de letteste, hardeste og sterkeste avanserte tekniske materialene. Det er toksikologisk trygt, motstandsdyktig mot slitasje og har utmerkede mekaniske egenskaper sammenlignet med metaller, for eksempel høy Young-modul og lav varmeutvidelseskoeffisient.

SiC er et ideelt materiale for å oppfylle de strenge kravene som stilles i ulike bransjer, og gir hardhet og elastisitetsmodul som er nødvendig for panserballistikk, til en brøkdel av vekten av andre materialer. Svartgrå SiC har begge disse egenskapene samtidig, noe som gjør det mulig å møte denne utfordringen.

SSiC er et utmerket materiale for korrosjons- og slitesterke komponenter, for eksempel pumpe- og mekaniske tetninger, sandblåsingsdyser og sykloner. I tillegg har dette stive materialet med lav ekspansjonskoeffisient vist seg å være nyttig som optisk speil i teleskoper på grunn av dets kjemiske egenskaper, slitasje- og oksidasjonsbestandighet og styrke ved høye temperaturer.

Korrosjonsbestandighet ved høye temperaturer

Silisiumkarbid er et av de letteste og hardeste keramiske materialene. Det er korrosjonsbestandig og motstandsdyktig mot syrer og lut. I tillegg har det utmerket varmeledningsevne med lav termisk ekspansjon, noe som gjør det egnet for høye temperaturer og tøffe miljøer. På grunn av sine styrkeegenskaper er det et utmerket materialvalg for dyser, lagre, skuddsikre plater og lignende bruksområder.

SiCs korrosjonsbestandighet skyldes det tynne beskyttende laget som dannes over overflaten, og som danner en oksidbarriere som hindrer direkte interaksjon mellom substratet og angripende stoffer, noe som fører til parabolsk korrosjonskinetikk. Foryngelsen av denne oksidbarrieren avhenger av faktorer som kjemiske stoffer i det angripende miljøet samt urenheter, sintringshjelpemidler og korngrensefaser i substratmaterialet.

Skumkeramikk har jevn porefordeling, høy porøsitet og spesifikt overflateareal, selektiv permeabilitet for væske- og gassmedier, utmerkede kjemiske, elektriske, magnetiske og optiske funksjoner - egenskaper som gjør dem til det ideelle materialvalget for produkter som opererer under høye temperaturer, høyt trykk eller ekstreme miljøer.

Motstandsdyktig mot oksidasjon ved høye temperaturer

Skummet silisiumkarbidkeramikk har utmerket oksidasjonsmotstand, noe som gjør dem egnet til bruk i byggeavdelinger og halvlederindustrien for å konstruere varmevekslere av alle slag. Den spesielle romnettverksstrukturen forbedrer varmeledningsevnen og gir bedre varmeoverføring.

Kombinasjonen av mekaniske egenskaper og kjemisk resistens gjør silisiumkarbid til et ettertraktet teknisk materiale. Det motstår korrosjon, slitasje og erosjon, samtidig som den høye elastisitetsmodulen sikrer dimensjonsstabilitet. Silisiumkarbid utmerker seg også som et klebemateriale i pumper, mekaniske tetninger og lagre, og det er bare diamant og kubisk bornitrid som har bedre tribologisk ytelse.

Slitestyrke ved høye temperaturer

Silisiumkarbidkeramikk er harde og temperaturbestandige materialer, noe som gjør dem til det ideelle materialvalget for industrielle bruksområder. Styrken forblir konstant ved ekstremt høye temperaturer, og de tåler tøffe miljøer med reduserte friksjonskoeffisienter, syre- og alkalikorrosjonsbestandighet og utmerket kjemisk resistens.

Slitasjeegenskapene til silisiumkarbidkeramikk bestemmes av flere faktorer, blant annet den opprinnelige overflateruheten og materialets kjemiske og mekaniske egenskaper. Den opprinnelige overflateruheten påvirker de tribologisk omdannede strukturlagene som dannes, noe som reduserer energien som trengs for å aktivere slitasjen, samtidig som det reduserer produksjonen av slitasjerester.

Skumkeramikk har en iboende ensartet tredimensjonal nettverksstruktur og kjennetegnes av et stort spesifikt overflateareal, selektiv permeabilitet for væske- og gassmedier, utmerkede termiske, elektriske, magnetiske og optiske funksjoner og varmeregulerende egenskaper. Derfor finner de utbredt anvendelse på så forskjellige områder som metallurgi, maskinteknikk, transportmaskiner, nasjonalt forsvar og miljøvern.

Lav termisk ekspansjon

Avanserte keramer har en unik atomær sammensetning som gjør at de holder seg stabile ved høye temperaturer, mens andre materialer, som rustfritt stål, utvider seg ved økende temperaturer. Silisiumkarbid har mindre enn halvparten så stor termisk utvidelseskoeffisient som rustfritt stål.

Det er derfor et ideelt materiale for gasstetningsringer, mekaniske tetninger og lagerdeler i petrokjemisk industri og romfart, og gir motstand mot korrosjon, oksidasjon, kjemisk slitasje og termisk sjokk.

Sintret silisiumkarbid (SSiC) har ekstrem hardhet og høy elastisitetsmodul som gjør det i stand til å absorbere slagkraft på en pålitelig måte, noe som gir ballistisk beskyttelse med betydelige vektbesparelser sammenlignet med metallkomponenter.