Cerâmica de carbeto de silício

A cerâmica de carbeto de silício é um dos materiais de engenharia mais duros e resistentes disponíveis, encontrando ampla aplicação nos setores automotivo, mecânico e químico.

A Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories oferece uma ampla seleção de carbetos de silício sinterizados, ligados por reação, de matriz metálica e ligados por mulita, com propriedades químicas e mecânicas excepcionais em temperaturas de até 1.600 graus Celsius para aplicações de uso final. Esses produtos totalmente densificados apresentam excelente desempenho químico e mecânico em temperaturas de uso final tão baixas quanto 150degC.

Resistência a altas temperaturas

A cerâmica de carbeto 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 alto módulo de Young e o baixo coeficiente de expansão térmica.

O SiC é um material ideal para atender às rigorosas demandas de vários setores, fornecendo a dureza e o módulo de elasticidade necessários para a balística de blindagem com uma fração do peso de outros materiais. O SiC cinza-preto oferece ambas as propriedades simultaneamente para atender a esse desafio.

O SSiC é um excelente material para componentes resistentes à corrosão e à abrasão, como bombas e selos mecânicos, bicos de jateamento e ciclones. Além disso, esse material rígido e de baixo coeficiente de expansão tem se mostrado 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 em alta temperatura

O carbeto de silício é um dos materiais cerâmicos mais leves e mais duros. É resistente à corrosão e a ácidos e lixívias. Além disso, oferece 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 opção de material para bicos, rolamentos, placas à prova de balas e aplicações semelhantes.

A resistência à corrosão do SiC decorre da fina camada protetora que se forma sobre sua superfície, criando uma barreira de óxido para inibir a interação direta de seu substrato com espécies agressoras que levam a uma cinética de corrosão parabólica. O rejuvenescimento dessa barreira de óxido depende de fatores como espécies químicas presentes em seu ambiente agressor, bem como impurezas, auxiliares de sinterização e fases de contorno de grão presentes em seu material de substrato.

As espumas cerâmicas apresentam distribuição uniforme de poros, alta porosidade e área de superfície específica, permeabilidade seletiva a meios líquidos e gasosos, excelentes funções químicas, elétricas, magnéticas e ópticas, bem como excelentes funções químicas, físicas, magnéticas e ópticas, características que as tornam a escolha ideal de material para produtos que operam sob alta temperatura, alta pressão ou ambientes extremos.

Resistência à oxidação em alta temperatura

As cerâmicas de carbeto de silício espumado apresentam excelente resistência à oxidação, o que as torna adequadas para uso em departamentos de construção e campos de semicondutores para a construção de trocadores de calor de todos os tipos. Sua estrutura especial de rede espacial melhora a condutividade térmica para melhorar a transferência de calor.

A combinação de propriedades mecânicas e resistência química do carbeto de silício faz dele um material de engenharia muito procurado. Ele resiste à corrosão, à abrasão e à erosão, enquanto seu alto módulo de elasticidade garante a estabilidade dimensional. O carbeto de silício também se destaca como material adesivo em bombas, selos mecânicos e rolamentos, ficando atrás apenas do diamante e do nitreto cúbico de boro em termos de desempenho tribológico.

Resistência ao desgaste em altas temperaturas

As cerâmicas de carbeto de silício são materiais duros e resistentes à temperatura, o que as torna a escolha ideal de material para aplicações industriais. Sua resistência permanece constante em temperaturas extremamente altas, pois podem suportar ambientes severos com coeficientes de atrito reduzidos, resistência à corrosão ácida e alcalina e excelente resistência química.

As propriedades de desgaste da cerâmica de carbeto de silício são determinadas por vários fatores, inclusive a rugosidade inicial da superfície e as características químicas e mecânicas do material. A rugosidade inicial da superfície influencia as camadas de estrutura tribologicamente transformadas formadas, que reduzem a energia necessária para ativar o desgaste e, ao mesmo tempo, diminuem a produção de detritos de desgaste.

A cerâmica de espuma possui uma estrutura de rede tridimensional inerentemente uniforme e se distingue por sua grande área de superfície específica, permeabilidade seletiva a meios líquidos e gasosos, excelentes funções térmicas, elétricas, magnéticas e ópticas e propriedades de regulação térmica. Como tal, elas encontram ampla aplicação em campos tão variados quanto metalurgia, engenharia mecânica, maquinário de transporte, defesa nacional e proteção ambiental.

Baixa expansão térmica

As cerâmicas avançadas apresentam uma composição atômica exclusiva que permite que elas permaneçam estáveis em altas temperaturas, enquanto outros materiais se expandem com o aumento da temperatura, como o aço inoxidável. O carbeto de silício tem menos da metade do coeficiente de expansão térmica do aço inoxidável.

Por isso, é um material ideal para anéis de vedação de gás, selos mecânicos e peças de rolamentos em aplicações petroquímicas e aeroespaciais, oferecendo resistência contra corrosão, oxidação, desgaste químico e choque térmico.

O carbeto de silício sinterizado (SSiC) apresenta extrema dureza e alto módulo de elasticidade, o que o torna capaz de absorver de forma confiável a energia de impacto, oferecendo proteção balística com considerável economia de peso em comparação com os componentes metálicos.