Siliciumcarbide keramiek

Siliciumcarbide keramiek is een van de hardste en sterkste technische materialen die verkrijgbaar zijn en wordt wijdverspreid toegepast in de automobiel-, mechanische en chemische industrie.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories biedt een uitgebreide selectie gesinterde, reactiegebonden, metaalmatrix- en mullietgebonden siliciumcarbiden met uitzonderlijke chemische en mechanische eigenschappen bij temperaturen tot 1600°C voor eindtoepassingen. Deze volledig verdichte producten bieden uitstekende chemische en mechanische prestaties bij eindgebruikstemperaturen vanaf 150°C.

Sterkte bij hoge temperaturen

Siliciumcarbide keramiek is een van de lichtste, hardste en sterkste geavanceerde technische materialen. Het is toxicologisch veilig, slijtvast en heeft uitstekende mechanische eigenschappen in vergelijking met metalen, zoals de hoge Young modulus en lage thermische uitzettingscoëfficiënt.

SiC is een ideaal materiaal om te voldoen aan de strenge eisen van verschillende industrieën. Het biedt de hardheid en elasticiteitsmodulus die nodig zijn voor pantserballistiek bij een fractie van het gewicht van andere materialen. Zwartgrijs SiC biedt beide eigenschappen tegelijk om deze uitdaging aan te gaan.

SSiC is een uitstekend materiaal voor corrosie- en slijtvaste componenten, zoals pomp- en mechanische afdichtingen, straalbuizen en cyclonen. Daarnaast heeft dit stijve materiaal met een lage uitzettingscoëfficiënt zijn nut bewezen als optische spiegels in telescopen dankzij zijn chemische, slijtage- en oxidatiebestendigheid en sterkte-eigenschappen bij hoge temperaturen.

Corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen

Siliciumcarbide is een van de lichtste en hardste keramische materialen. Het is corrosiebestendig en bestand tegen zuren en logen. Bovendien biedt het een uitstekende thermische geleiding met een lage thermische uitzetting, waardoor het geschikt is voor hoge temperaturen en ruwe omgevingen. Door zijn sterkte-eigenschappen is het een uitstekende materiaalkeuze voor straalpijpen, lagers, kogelvrije platen en soortgelijke toepassingen.

De corrosiebestendigheid van SiC is te danken aan de dunne beschermlaag die zich over het oppervlak vormt, waardoor een oxidebarrière ontstaat die de directe interactie van het substraat met aanvallende soorten verhindert, wat leidt tot een parabolische corrosiekinetiek. Verjonging van deze oxidebarrière hangt af van factoren zoals chemische stoffen die aanwezig zijn in de omgeving waarin het materiaal wordt aangevallen, evenals onzuiverheden, sinterhulpmiddelen en korrelgrensfasen die aanwezig zijn in het substraatmateriaal.

Schuimkeramiek heeft een uniforme poriënverdeling, een hoge porositeit en specifiek oppervlak, selectieve permeabiliteit voor vloeistoffen en gassen, uitstekende chemische, elektrische, magnetische en optische functies - eigenschappen die hen tot het ideale materiaal maken voor producten die werken onder hoge temperatuur, hoge druk of extreme omgevingen.

Weerstand tegen oxidatie bij hoge temperaturen

Geschuimd siliciumcarbide keramiek heeft een uitstekende oxidatieweerstand, waardoor het geschikt is voor gebruik in de bouw en halfgeleiderindustrie om allerlei soorten warmtewisselaars te bouwen. Hun speciale ruimtenetwerkstructuur verbetert de warmtegeleiding voor een betere warmteoverdracht.

De combinatie van mechanische eigenschappen en chemische weerstand van siliciumcarbide maakt het een veelgevraagd engineeringmateriaal. Het is bestand tegen corrosie, slijtage en erosie, terwijl de hoge elasticiteitsmodulus zorgt voor maatvastheid. Siliciumcarbide blinkt ook uit als hechtmateriaal in pompen, mechanische afdichtingen en lagers, en is alleen na diamant en kubisch boornitride het beste tribologisch materiaal.

Slijtvastheid bij hoge temperaturen

Siliciumcarbide keramiek is een hard en temperatuurbestendig materiaal, waardoor het de ideale materiaalkeuze is voor industriële toepassingen. Hun sterkte blijft constant bij extreem hoge temperaturen, omdat ze bestand zijn tegen ruwe omgevingen met verminderde wrijvingscoëfficiënten, weerstand tegen zuur- en alkalicorrosie en uitstekende chemische weerstand.

De slijtage-eigenschappen van siliciumcarbide keramiek worden bepaald door verschillende factoren, waaronder de initiële oppervlakteruwheid en de chemische en mechanische eigenschappen van het materiaal. De initiële oppervlakteruwheid beïnvloedt de tribologisch getransformeerde structuurlagen die gevormd worden en die de energie die nodig is om slijtage te activeren verminderen, terwijl ze ook de productie van slijtagepuin verminderen.

Schuimkeramiek heeft een inherent uniforme driedimensionale netwerkstructuur en onderscheidt zich door zijn grote specifieke oppervlak, selectieve permeabiliteit voor vloeistoffen en gassen, uitstekende thermische, elektrische, magnetische en optische functies en thermische regulerende eigenschappen. Als zodanig vinden ze wijdverspreide toepassing op uiteenlopende gebieden als metallurgie, machinebouw, transportmachines, nationale defensie en milieubescherming.

Lage thermische uitzetting

Geavanceerde keramiek heeft een unieke atomaire samenstelling waardoor het stabiel blijft bij hoge temperaturen, terwijl andere materialen uitzetten bij toenemende temperaturen, zoals roestvrij staal. Siliciumcarbide heeft minder dan de helft van de thermische uitzettingscoëfficiënt van roestvrij staal.

Als zodanig is het een ideaal materiaal voor gasafdichtingsringen, mechanische afdichtingen en lageronderdelen in petrochemische en ruimtevaarttoepassingen, omdat het bestand is tegen corrosie, oxidatie, chemische slijtage en thermische schokken.

Gesinterd siliciumcarbide (SSiC) heeft een extreme hardheid en hoge elasticiteitsmodulus waardoor het op betrouwbare wijze botsenergie kan absorberen en ballistische bescherming biedt tegen een aanzienlijke gewichtsbesparing in vergelijking met metalen onderdelen.