Vse, kar morate vedeti o plošči iz silicijevega karbida

Plošča iz silicijevega karbida je trd, močan material, ki se pogosto uporablja v industriji in strojništvu. V tem članku bomo opisali vse, kar morate vedeti o tem vsestranskem materialu - njegovo sestavo, proizvodne postopke in načine uporabe.

Zaradi trdote te plošče zagotavljajo zaščito pred številnimi grožnjami, kot so krogle in oklepni naboji, hkrati pa so izjemno odporne na kemikalije.

Trdota

Silicijev karbid (SiC) je eden od najtrših materialov, ki so na voljo, takoj za diamantom. Zaradi te izjemne trdote je SiC idealen za oklepne plošče, rezalna orodja in sestavne dele, odporne proti obrabi, ter se ponaša z odličnimi mehanskimi lastnostmi, kot so lomna trdnost, Youngov modul in upogibna trdnost.

Plošče SiC so sestavni del neprebojnih jopičev in oklepnih sistemov vozil za balistično uporabo, saj zagotavljajo zaščito pred različnimi vrstami izstrelkov, od pištolskih krogel do visokohitrostnih fragmentov. Njihova lahka konstrukcija omogoča večjo mobilnost in udobje za uporabnike, hkrati pa zmanjšuje obremenitev vozila.

Zaradi edinstvenih lastnosti je silicijev karbid odlična izbira za uporabo v vojski in organih kazenskega pregona, vključno z oborožitvijo karoserij in vozil. Odporen je na udarce krogel in oklepnih nabojev s precejšnjo penetracijo; poleg tega ščiti pred delci z veliko hitrostjo in kemičnimi grožnjami.

Podjetje GAB Neumann ponuja izdelke iz silicijevega karbida za procesno opremo in balistično zaščito z uporabo zapletenega proizvodnega postopka, ki vključuje pripravo prahu in mešanje z vezivi, iztiskanje ali hladno izostatično stiskanje, strojno obdelavo in končno sintranje pri visokih temperaturah pod pritiskom. Proizvedeni visoko zmogljivi material je po gostoti, trdoti in balističnih lastnostih primerljiv z borovim karbidom, vendar z nižjimi proizvodnimi stroški, zaradi česar je v teh aplikacijah boljša alternativa kot aluminijasta keramika.

Toplotna prevodnost

Plošče iz silicijevega karbida imajo visoko toplotno prevodnost in se lahko hitro segrejejo ali ohladijo, zato so primerne za uporabo pri hitrih temperaturnih nihanjih, kot so peči ali druga okolja za toplotno obdelavo. Poleg tega se ta material ponaša z nizkimi stopnjami toplotnega raztezanja, zaradi česar je stabilen tudi v okoljih, kjer prihaja do hitrih temperaturnih sprememb.

SiC je izjemno trd, močan in kemično inerten material, zato je zelo odporen proti koroziji v zahtevnih okoljih - idealen za industrijske procese, v katerih se uporabljajo kemikalije ali druge korozivne snovi. Poleg tega je SiC odporen proti mehanskim poškodbam, kar pomeni, da lahko prenese velike obremenitve, ne da bi se poškodoval ali ukrivil.

Kemijska odpornost SiC-a je koristna tudi pri visokotehnoloških aplikacijah, vključno z ogledali vesoljskih teleskopov. Zaradi svoje sposobnosti prenašanja izjemno visokih temperatur in ohranjanja celovitosti je SiC idealen material za ta ogledala, zato so astronomski teleskopi z visoko stopnjo toplote odlično primerni za ogledala iz SiC. Tudi pospeševalniki delcev pogosto uporabljajo ta material zaradi njegove sposobnosti prenašanja visokih temperatur in napetosti, ne da bi se stalili ali izkrivili svoje delovanje.

Silicijev karbid je na voljo v različnih oblikah ter ima edinstvene lastnosti in značilnosti. Najpogosteje se uporablja alfa silicijev karbid (a-SiC) s heksagonalno kristalno strukturo, podobno Wurtzitu; ta oblika se pogosto uporablja v industriji. Silicijev karbid beta (b-SiC) s kristalno strukturo cink blende, zaradi katere je manj krhek od različice alfa, se uporablja manj pogosto, vendar je še vedno ekonomična izbira.

Odpornost na visoke temperature

Plošča iz silicijevega karbida je izjemno odporna na visoke temperature, kar je nepogrešljiva lastnost v številnih industrijskih aplikacijah. Ta keramični material je izdelan s sintranjem prahu SiC pod izjemnim pritiskom in vročino, zato nastane izjemno gost izdelek, ki ohrani mehansko trdnost tudi pri povišanih temperaturah. Zaradi svoje sposobnosti prenašanja toplotnih šokov in kemične razgradnje v zahtevnih okoljih je silicijev karbid odlična izbira za oklepno zaščito, rezalna orodja, obrabno odporne sestavne dele in na splošno obrabno odporne sestavne dele.

Silicijev karbid se od drugih keramičnih materialov razlikuje po tem, da ima zelo majhno toplotno razteznost in odpornost proti koroziji zaradi kislih snovi, zato je primeren za uporabo v kemični predelavi, kjer materiali lahko pridejo v stik s kislinami, abrazivi ali drugimi ostrimi kemikalijami. Plošče iz silicijevega karbida imajo tudi izjemne električne lastnosti, zato so primerne za podlage polprevodnikov ali elektronske komponente.

Plošče iz silicijevega karbida se izdelujejo v več korakih, od priprave prahu in mešanja z vezivi, oblikovanja, sintranja in brušenja/poliranja do končnega pakiranja izdelka v škatle/lesene zabojčke ali po meri glede na specifikacije stranke. Plošče iz silicijevega karbida imajo številne uporabe, vključno z rezalnimi/brusilnimi kolesi/kolesi različnih vrst/razredov/velikosti ali iz njih izdelanimi brusilnimi kolesi; toplotno odporne obloge za kroglične mline ter šobe za peskanje/komponente ciklonov, ki potrebujejo odpornost proti eroziji, so le nekateri primeri uporabe/aplikacij/namembnosti, kjer lahko najdemo plošče/plošče/pregrade iz silicijevega karbida.

Kemijska odpornost

Silicijev karbid je zelo odporen na kemikalije, saj se njegovo obnašanje ne spreminja niti v prisotnosti močnih kislin in lugov, zato je primeren za okolja s plini ali tekočinami, ki povzročajo korozijo. Poleg tega se ponaša z odlično odpornostjo na toplotne udarce, pri čemer je dimenzijsko stabilen tudi pri povišanih temperaturah.

Kemijska stabilnost silicijevega karbida omogoča, da se uporablja kot abrazivni material v rezalnih orodjih in drugih industrijskih aplikacijah, pri čemer je njegova trdota po Mohsovi lestvici 9,5 (skoraj enaka diamantu), kar zagotavlja odlične lastnosti brušenja, zaradi lomnih lastnosti pa je primeren tudi za abrazivni papir in tkanine.

Karborundna keramika se pogosto uporablja v karborundnem tisku, ki je oblika kolagrafskega tiska. Aluminijasta plošča, premazana s pasto, ki vsebuje karborundova zrna, se položi na valjčni tiskarski stroj, ki se uporablja za globoki tisk, da se na njeni površini ustvarijo tiskani znaki.

Plošče iz silicijevega karbida so zaradi svoje izjemne trdote, zaščite pred več grožnjami in vzdržljivosti nepogrešljiv sestavni del sodobne zaščitne opreme in oklepov. Plošče iz silicijevega karbida lahko najdemo v jopičih, čeladah in drugih oklepnih sistemih, ki jih nosijo vojaško osebje, uslužbenci organov pregona in varnostnega osebja; zlasti ko gre za balistične nevarnosti, kot so krogle, šrapneli in oklepni izstrelki. Poleg tega lahkotnost plošč iz silicijevega dioksida zmanjšuje obrabo in utrujenost uporabnikov.