Cerâmica de carboneto de silício

A cerâmica de carboneto de silício é um dos materiais de engenharia mais duros e resistentes disponíveis, encontrando uma aplicação generalizada nas indústrias automóvel, mecânica e química.

A Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories oferece uma vasta seleção de carbonetos de silício sinterizados, ligados por reação, de matriz metálica e ligados por mullite, com propriedades químicas e mecânicas excepcionais a temperaturas até 1600degC para aplicações de utilização final. Estes produtos totalmente densificados apresentam um excelente desempenho químico e mecânico em temperaturas de utilização final tão baixas como 150 ºC.

Resistência a altas temperaturas

A cerâmica de carboneto de silício é um dos materiais de engenharia avançados mais leves, mais duros e mais fortes. É toxicologicamente seguro, resistente à abrasão e apresenta excelentes propriedades mecânicas em comparação com os metais, como o seu elevado módulo de Young e baixo coeficiente de expansão térmica.

O SiC é um material ideal para satisfazer as rigorosas exigências de várias indústrias, fornecendo a dureza e o módulo de elasticidade necessários para a balística blindada com uma fração do peso de outros materiais. O SiC preto-cinzento oferece ambas as propriedades em simultâneo para responder a este desafio.

O SSiC é um excelente material para componentes resistentes à corrosão e à abrasão, tais como vedantes mecânicos e de bombas, bocais de jato de granalha e ciclones. Além disso, este material rígido e de baixo coeficiente de expansão provou ser útil como espelhos ópticos em telescópios devido às suas propriedades químicas, de desgaste, de resistência à oxidação e de resistência a altas temperaturas.

Resistência à corrosão a altas temperaturas

O carboneto de silício é um dos materiais cerâmicos mais leves e mais duros. É resistente à corrosão e aos ácidos e lixívias. Além disso, oferece uma excelente condutividade térmica com baixa expansão térmica, o que o torna adequado para altas temperaturas e ambientes agressivos. Devido às suas propriedades de resistência, é uma excelente escolha de material para bocais, rolamentos, placas à prova de bala e aplicações semelhantes.

A resistência à corrosão do SiC resulta da fina camada protetora que se forma sobre a sua superfície, criando uma barreira de óxido para inibir a interação direta do seu substrato com espécies agressoras que conduzem a uma cinética de corrosão parabólica. O rejuvenescimento desta barreira de óxido depende de factores como as espécies químicas presentes no seu ambiente agressor, bem como de impurezas, auxiliares de sinterização e fases de contorno de grão presentes no seu material de substrato.

As espumas cerâmicas apresentam uma distribuição uniforme dos poros, elevada porosidade e área de superfície específica, permeabilidade selectiva a meios líquidos e gasosos, excelentes funções químicas, eléctricas, magnéticas e ópticas, bem como excelentes funções químicas, físicas, magnéticas e ópticas - caraterísticas que fazem delas a escolha ideal de material para produtos que funcionam a alta temperatura, alta pressão ou em ambientes extremos.

Resistência à oxidação a alta temperatura

As cerâmicas de carboneto de silício espumado possuem uma excelente resistência à oxidação, tornando-as adequadas para utilização em departamentos de construção e campos de semicondutores para a construção de permutadores de calor de todos os tipos. A sua estrutura especial de rede espacial melhora a condutividade térmica para uma melhor transferência de calor.

A combinação de propriedades mecânicas e de resistência química do carboneto de silício torna-o num material de engenharia muito procurado. Suporta a corrosão, a abrasão e a erosão, enquanto o seu elevado módulo de elasticidade assegura a estabilidade dimensional. O carboneto de silício também se destaca como material adesivo em bombas, vedantes mecânicos e rolamentos, ficando atrás apenas do diamante e do nitreto de boro cúbico em termos de desempenho tribológico.

Resistência ao desgaste a altas temperaturas

As cerâmicas de carboneto de silício são materiais duros e resistentes à temperatura, o que as torna a escolha ideal de material para aplicações industriais. A sua força mantém-se constante a temperaturas extremamente elevadas, uma vez que podem suportar ambientes agressivos com coeficientes de fricção reduzidos, resistência à corrosão ácida e alcalina e excelente resistência química.

As propriedades de desgaste das cerâmicas de carboneto de silício são determinadas por vários factores, incluindo a rugosidade inicial da superfície e as caraterísticas químicas e mecânicas do seu material. A rugosidade inicial da superfície influencia as camadas de estrutura tribologicamente transformadas formadas, que reduzem a energia necessária para ativar o desgaste, ao mesmo tempo que diminuem a produção de detritos de desgaste.

As espumas cerâmicas possuem uma estrutura de rede tridimensional inerentemente uniforme e distinguem-se pela sua grande área de superfície específica, permeabilidade selectiva a meios líquidos e gasosos, excelentes funções térmicas, eléctricas, magnéticas e ópticas e propriedades de regulação térmica. Como tal, têm uma aplicação generalizada em domínios tão variados como a metalurgia, a engenharia mecânica, a maquinaria de transporte, a defesa nacional e a proteção ambiental.

Baixa expansão térmica

As cerâmicas avançadas apresentam uma composição atómica única que lhes permite manterem-se estáveis a altas temperaturas, enquanto outros materiais se expandem com o aumento da temperatura, como o aço inoxidável. O carboneto de silício tem menos de metade do coeficiente de expansão térmica do aço inoxidável.

Como tal, é um material ideal para anéis de vedação de gás, vedantes mecânicos, peças de rolamentos em aplicações petroquímicas e aeroespaciais, proporcionando resistência contra a corrosão, a oxidação, o desgaste químico e o choque térmico.

O carboneto de silício sinterizado (SSiC) apresenta uma dureza extrema e um elevado módulo de elasticidade que o tornam capaz de absorver de forma fiável a energia de impacto, oferecendo proteção balística com uma considerável redução de peso em comparação com os componentes metálicos.