Tot ce trebuie să știți despre placa de carbură de siliciu

Placa de carbură de siliciu este un material dur și rezistent utilizat în mod obișnuit în aplicații industriale și de inginerie. În acest articol vom acoperi tot ce trebuie să știți despre acest material versatil - compoziția sa, procesele de fabricație și aplicațiile de utilizare.

Duritatea permite acestor plăci să ofere protecție împotriva amenințărilor multiple, cum ar fi gloanțele și gloanțele perforante, oferind în același timp o rezistență chimică excepțională.

Duritate

Carbura de siliciu (SiC) este unul dintre cele mai dure materiale disponibile, al doilea după diamant. Datorită acestei durități extreme, SiC este ideal pentru plăci de blindaj, unelte de tăiere și componente rezistente la uzură; are proprietăți mecanice excelente, inclusiv rezistența la fractură, modulul Young și rezistența la flexiune.

Plăcile SiC sunt o componentă integrantă a sistemelor de blindaj pentru corpuri și vehicule pentru aplicații balistice, oferind protecție împotriva diferitelor tipuri de proiectile, de la gloanțe de pistol la fragmente de mare viteză. Construcția lor ușoară permite o mai mare mobilitate și confort pentru utilizatori, ușurând în același timp sarcina vehiculului.

Proprietățile unice ale carburii de silicon o fac o alegere excelentă pentru aplicațiile militare și de aplicare a legii, inclusiv aplicațiile de blindaj pentru caroserii și vehicule. Poate rezista la impactul gloanțelor și al gloanțelor perforante cu penetrare semnificativă; în plus, protejează împotriva fragmentelor de mare viteză, precum și împotriva amenințărilor chimice.

GAB Neumann oferă produse din carbură de silicon pentru echipamente de proces și protecție balistică, utilizând un proces de fabricație complex constând în prepararea pulberilor și amestecarea cu lianți, extrudarea sau presarea izostatică la rece, modelarea, prelucrarea și, în final, sinterizarea la temperaturi ridicate și sub presiune. Materialul de înaltă performanță produs este comparabil cu carbura de bor în ceea ce privește densitatea, duritatea și capacitățile balistice, dar la un cost de fabricație mai mic, ceea ce îl face o alternativă superioară ceramicii de alumină în aceste aplicații.

Conductivitate termică

Plăcile din carbură de siliciu au o conductivitate termică ridicată și se pot încălzi sau răci rapid, ceea ce le face potrivite pentru aplicații în care temperaturile fluctuează rapid, cum ar fi cuptoarele sau alte medii de tratare termică. În plus, acest material prezintă rate scăzute de dilatare termică, ceea ce îl face stabil chiar și în medii care se confruntă cu schimbări rapide de temperatură.

SiC este un material extrem de dur, puternic și inert din punct de vedere chimic, ceea ce îl face foarte rezistent la coroziune în medii dificile - ideal pentru procesele industriale care utilizează substanțe chimice sau alte substanțe corozive. În plus, rezistența la deteriorarea mecanică a SiC înseamnă că poate suporta niveluri ridicate de stres fără să se deterioreze sau să se deformeze.

Rezistența chimică a SiC este, de asemenea, benefică în aplicațiile de înaltă tehnologie, inclusiv în oglinzile telescoapelor spațiale. Datorită capacității sale de a rezista la temperaturi extrem de ridicate, păstrându-și în același timp integritatea, SiC este o alegere ideală pentru aceste oglinzi, ceea ce face ca telescoapele astronomice cu niveluri intense de căldură să se potrivească excelent oglinzilor fabricate din SiC. De asemenea, acceleratoarele de particule utilizează frecvent acest material datorită capacității sale de a suporta temperaturi și tensiuni ridicate fără să se topească sau să-și distorsioneze performanțele.

Carbura de siliciu se prezintă sub diferite forme și are calități și proprietăți unice. Cel mai des întâlnită este carbura de siliciu alfa (a-SiC), cu structura sa cristalină hexagonală similară cu Wurtzite; această formă este utilizată pe scară largă în aplicații industriale. Carbura de siliciu beta (b-SiC), cu structura sa cristalină zinc blende care o face mai puțin fragilă decât versiunea alfa, are mai puține aplicații, dar rămâne o alegere economică.

Rezistență la temperaturi ridicate

Placa de carbură de siliciu oferă o rezistență excepțională la temperaturi ridicate, o calitate indispensabilă în multe aplicații industriale. Realizat prin sinterizarea pulberii de SiC sub presiune și căldură extreme, acest material ceramic rezultă într-un produs extrem de dens care își menține rezistența mecanică chiar și la temperaturi ridicate. Datorită capacității sale de a rezista șocurilor termice și degradării chimice în medii dificile, carbura de siliciu este o alegere excelentă pentru protecția armurilor, uneltele de tăiere, componentele rezistente la uzură și componentele rezistente la uzură în general.

Carbura de siliciu se deosebește de alte materiale ceramice prin faptul că prezintă o dilatare termică foarte scăzută și rezistență la coroziunea provocată de substanțe acide, ceea ce o face potrivită pentru aplicații de prelucrare chimică în care materialele ar putea intra în contact cu acizi, abrazivi sau alte substanțe chimice dure. Plăcile din carbură de siliciu prezintă, de asemenea, proprietăți electrice remarcabile, ceea ce le face potrivite pentru substraturi semiconductoare sau componente electronice.

Plăcile din carbură de siliciu sunt produse în mai multe etape, de la prepararea pulberii și amestecarea cu lianți, formarea formei, sinterizarea și măcinarea/polizarea până la ambalarea produsului final în cutii de carton/lemn sau adaptate în funcție de specificațiile clientului. Plăcile din carbură de siliciu au numeroase aplicații, printre care se numără discuri/roți de tăiat/șlefuit de diferite tipuri/gradeuri/dimensiuni sau discuri de șlefuit fabricate din acestea; căptușeli rezistente la căldură pentru morile cu bile, precum și duze de sablare/ componente de ciclon care au nevoie de rezistență la eroziune sunt doar câteva exemple de utilizări/aplicații/aplicații în care pot fi găsite plăci/plăci/bariere din carbură de siliciu.

Rezistență chimică

Carbura de siliciu este extrem de rezistentă la substanțe chimice, fără a prezenta modificări de comportament chiar și în prezența acizilor și alcalinilor puternici, ceea ce o face potrivită pentru medii care implică gaze sau lichide care cauzează coroziune. În plus, se mândrește cu proprietăți excelente de rezistență la șocurile termice, rămânând în același timp stabil dimensional la temperaturi ridicate.

Stabilitatea chimică a carburii de siliciu îi permite să fie utilizată ca material abraziv în unelte de tăiere și alte aplicații industriale, cu o duritate Mohs de 9,5 (aproape echivalentă cu cea a diamantului), oferind proprietăți superioare de șlefuire, iar caracteristicile sale de fractură o fac potrivită și pentru produsele abrazive din hârtie și pânză.

Ceramica de carborundum este adesea utilizată în tipărirea cu carborundum, o formă de tipărire în colaj. Acoperită cu o pastă care conține granule de carborundum, o placă de aluminiu este așezată pe o presă cu pat rulant utilizată pentru imprimarea calcografică pentru a produce pe suprafața acesteia semne imprimate.

Plăcile din carbură de siliciu, datorită durității lor excepționale, protecției împotriva amenințărilor multiple și durabilității, sunt o componentă indispensabilă a echipamentului de protecție și a armurii moderne. Plăcile SiC pot fi găsite în veste, căști și alte sisteme de blindaj purtate de personalul militar, ofițerii de aplicare a legii și personalul de securitate; în special atunci când vine vorba de amenințări balistice precum gloanțe, șrapnel și proiectile perforante. În plus, greutatea redusă a plăcilor SiC reduce uzura și oboseala purtătorilor.