Hvorfor rekristalliseret siliciumcarbid er det bedste ildfaste materiale til højtemperaturanvendelser

Siliciumcarbid er et enestående keramisk materiale, der ofte anvendes til applikationer, der kræver høje temperaturer, på grund af dets styrke, korrosionsbestandighed og varmeledningsevne.

Rekrystalliseret siliciumcarbid produceres gennem fordampnings- og koagulationsprocesser og har en åben porøsitet på 11%-15%, hvilket gør opvarmning let med minimal krympning; dermed elimineres mange af de ulemper, der er forbundet med andre produktionsmetoder.

Styrke

Naturlig moissanit findes kun i spormængder i meteoritter, korund eller kimberlitaflejringer; alt kommercielt SiC, der sælges på verdensplan, er syntetisk fremstillet ved hjælp af rent silicium og kulstof, der smeltes sammen ved ekstremt høje temperaturer med elektrisk strøm i en elektrisk ovn.

Siliciumcarbidkeramik har en ekstremt lav udvidelseskoefficient, hvilket gør det velegnet til at håndtere temperaturændringer uden at revne eller gå i stykker. Desuden har dette materiale en fremragende bøjningsstyrke og brudstyrke - hvilket betyder, at det kan modstå belastninger, der kan få andre materialer til at gå i stykker.

På grund af sin unikke kombination af termiske, mekaniske og kemiske egenskaber anvendes RSiC i mange forskellige industrier. Det findes i møbler til ovne og gasbrændere, dieselpartikelfiltre, varmevekslere og termiske beskyttelsesveste - hvor dets høje slagfasthed gør, at det fungerer glimrende som skudsikkert materiale.

Cementerede karbider (CCE'er), der er lavet af RSiC kombineret med metaller, giver større specifik styrke og elastisk modul end ren krystallinsk SiC. Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories producerer Hexoloy, som er en avanceret komposit af RSiC og aluminium, der bruges til at fremstille letvægts panserplader, der er designet til at modstå nuværende og nye ballistiske trusler.

Termisk ledningsevne

Rekrystalliseret siliciumcarbids fremragende varmeledningsevne gør det til et fremragende ildfast materiale til brug ved ekstremt høje temperaturer, med ti gange større varmeledningsevne end ildfast ler og kan let formes til komplekse former. Desuden gør dets modstandsdygtighed over for korrosion og slaggeangreb det meget pålideligt over for slaggeangreb; desuden giver nitridbundet siliciumcarbid endnu større modstandsdygtighed over for termisk chok og oxidering end oxidbundne versioner.

Rekrystalliseret siliciumcarbid skiller sig ud som et uvurderligt materiale, der bruges i avancerede teknologier over hele kloden på grund af dets kombination af egenskaber. Fra energieffektive LED'er og lasere til biler og ovne - overalt, hvor der er brug for højtydende materialer. Rekrystalliseret siliciumcarbid spiller en central rolle i disse anvendelser.

Duratecs omkrystalliserede siliciumkarbidbjælke har overlegen temperaturstyrke, lav vægt, høj varmeledningsevne, lav varmelagringshastighed og lang levetid. Støtterammer til strukturrammer i tunnelovne, skyttelovne, dobbeltrulleovne og andre højtemperaturovne kan øge den kvalificerede produktbrændingshastighed betydeligt og samtidig spare på energiressourcerne. Porcelæn, glaskeramik, metallurgi og ildfaste industrier kan alle bruge det. Hule bjælker, skurplader eller specialformede dele kan også fremstilles af det. RSiC kan prale af at kunne bøjes eller deformeres uden at gå i stykker eller miste formen, og det kan modstå temperaturer på op til 1620 °C uden at tage skade eller revne, hvilket gør det til et fremragende valg som ovnmøbel til elektrisk højspændingsporcelæn, sanitetsporcelæn og glaskeramik.

Modstandsdygtighed over for korrosion

Rekrystalliseret siliciumcarbid er et ekstremt holdbart materiale med fremragende korrosionsbestandighed på grund af dets krystallinske struktur, der indeholder et lag af passivt oxid, som beskytter det mod syrer, baser og opløsningsmidler, der kan angribe det kemisk. Derfor er omkrystalliseret siliciumcarbid et fremragende valg til anvendelser som olieraffinering og kemisk forarbejdning, hvor man dagligt udsættes for disse stoffer.

Rekrystalliseret siliciumcarbid har overlegne mekaniske egenskaber og en enestående varmetolerance, hvilket betyder, at det kan udholde ekstremt høje temperaturer i længere perioder uden at miste sin integritet eller struktur. Som sådan har omkrystalliseret siliciumcarbid fundet anvendelse i rumfart og militært udstyr som raketter, satellitter og missiler, hvor dets varmetolerance hjælper med at forbedre ydeevnen og samtidig forlænge udstyrets levetid. Desuden kan omkrystalliseret siliciumcarbid også bruges i køretøjers dyser og ventiler, som kan modstå projektiler som kugler eller missiler.

Hexoloy tilbyder et sortiment af sintrede og omkrystalliserede siliciumcarbidprodukter (SSiC og RSiC), der opfylder dine nøjagtige specifikationer, såsom forskellige størrelser, længder og vægtykkelser, der passer til forskellige ildfaste anvendelser. Både siliciumcarbid og siliciumnitrid giver fremragende beskyttelse mod ekstreme temperaturer, slibende miljøer, direkte flammepåvirkning og andre former for skader. Desuden har disse materialer fremragende egenskaber mod oxidation og erosion, der forlænger deres levetid i barske miljøer, samt hurtig afkøling og modstandsdygtighed over for termisk chok. Desuden er der sket betydelige fremskridt i forståelsen af deres korrosionsegenskaber, og der findes nu modeller, som hjælper ingeniører med at designe til optimal ydeevne i komplekse miljøer.

Elektrisk isolering

R-SiC har en krystallinsk matrix, som hjælper det med at bevare styrken ved høje temperaturer, med lav termisk udvidelseskoefficient for at minimere risikoen for stød og revner. Det gør det ideelt til industrielle anvendelser, der involverer høje driftstemperaturer.

RSiC skiller sig ud som et vigtigt materiale i mange højteknologiske industrier på grund af dets unikke kombination af termiske, mekaniske og kemiske egenskaber. Det er blevet et af verdens mest pålidelige materialer med en uovertruffen ydeevne, som fortsat inspirerer til innovation.

Siliciumcarbidkeramik kan fremstilles ved hjælp af flere teknikker, herunder glidestøbning, ekstrudering og sprøjtestøbning. Når RSiC er produceret, sintres det i en ovn ved høje temperaturer for at få det til at omkrystallisere og skabe sin karakteristiske mikrostruktur, samtidig med at bindemiddelmaterialet fjernes, så der kun er rent RSiC tilbage som resultat.

Halvledere adskiller sig fra ledere ved at tillade elektriske strømme og elektromagnetiske felter at regulere deres ledningsevne, hvilket gør det muligt at konstruere elektroniske enheder, der forstærker, skifter eller konverterer signaler i et elektrisk kredsløb. Især SiC-halvledere udviser højere elektronmobilitet ved høje temperaturer, samtidig med at de oplever mindre effekttab ved de samme temperaturer, hvilket gør dem til det foretrukne materiale til Schottky-dioder, transistorer og FET'er/MOSFET'er.