Nitridgebundenes Siliziumkarbid

Nitridgebundenes Siliziumkarbid (NBSIC) bietet eine hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit, Beständigkeit gegen Alkalierosion und Schlacke sowie eine hervorragende chemische Beständigkeit gegen Zink-, Kupfer-, Aluminium- und Bleischmelzen.

Die Verschleißschutzleistung von NBSIC-Partikeln hängt von den Bodenbedingungen ab, wobei sie bei leichten bis mittleren Bedingungen optimale Ergebnisse erzielen. Ihre Partikel weisen kleine, relativ isometrische Körner mit nadelartigen Kristallen auf.

Hochtemperaturfestigkeit

Nitridgebundenes Siliciumcarbid weist eines der höchsten Festigkeits-Gewichts-Verhältnisse unter den technischen Werkstoffen und eine der höchsten Abriebfestigkeiten auf, was es zu einer hervorragenden Kombination aus mechanischer Festigkeit und Verschleißfestigkeit macht. Dieses Material hält dem Verschleiß durch harte Partikel oder Oberflächen stand, z. B. im Bergbau und in Kohlekraftwerken. Es wird häufig für die Nachbildung von Metallteilen unter schweren Einsatzbedingungen verwendet, z. B. für Zyklonauskleidungen im Bergbau/Kohlekraftwerken, Pumpenkomponenten, Ventilauskleidungen, Stutzen/Düsen usw.

NBSiC wird durch das Verfahren der Nitrierung hergestellt, bei dem Siliciumcarbidpulver und stickstoffhaltige Verbindungen wie Siliciumdioxidnitrid oder Ammoniak gemischt und bei hohen Temperaturen unter stickstoffreichen Bedingungen erhitzt werden, um SiC-Körner zu bilden, die sich durch Reaktion mit dem Stickstoff zu einer Siliciumnitridphase verbinden, die dichte und dauerhafte Verbundwerkstoffe bildet.

NBSiC widersteht raschen Temperaturschwankungen, ohne zu reißen oder zu brechen, und weist eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit gegen Säuren und geschmolzene Salze auf, während es gegen Korrosion durch Nichteisenmetalle und Oxidationsmittel wie Halogenide resistent ist.

Widerstandsfähigkeit gegen thermische Schocks

Nitridgebundenes Siliciumcarbid zeichnet sich durch eine hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit aus, d. h. es kann raschen Temperaturschwankungen standhalten, ohne zu brechen oder zu zersplittern. Diese Eigenschaft ergibt sich aus seiner Bildung durch Nitrierung, bei der Stickstoff mit Silizium in einer Umgebung mit hohen Temperaturen reagiert und dieses Verbundmaterial bildet.

Stickstoff reagiert mit dem Silizium in den SiC-Körnern und bildet eine Siliziumnitridphase, die sie miteinander verbindet und einen starken Verbundwerkstoff schafft. Darüber hinaus macht diese Phase das Material auch widerstandsfähiger gegen Kriechen, Oxidation und Korrosion bei erhöhten Temperaturen.

Silcarb bietet ein umfangreiches Sortiment an nitridgebundenen Siliziumkarbidprodukten in verschiedenen Formen, Größen und Geometrien für den Einsatz in Brennhilfsmitteln. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hervorragende Heißfestigkeit, gute Oxidations-/Alkalibeständigkeit sowie eine hohe Erosionsbeständigkeit in geschmolzenen Metallen wie Aluminium, Zink und Blei aus; gute Biegefestigkeit/Scheuerbeständigkeit/niedriger Reibungskoeffizient mit ausgezeichneten Heißfestigkeitswerten, die schweren Stößen von harten Partikeln oder Oberflächen standhalten.

Chemische Beständigkeit

Nitridgebundenes Siliciumcarbid ist seit langem für seine chemische Beständigkeit bekannt. Es hält einer Reihe von Chemikalien wie Schwefel- und Phosphorsäure stand, ohne zu korrodieren; außerdem kann es geschmolzenen Salzen oder Metallschmelzen widerstehen, ohne nennenswerte Schäden zu erleiden.

Nitridgebundenes Siliciumcarbid wurde in einer Reihe von Umgebungen eingehend untersucht. Studien haben seine außergewöhnliche Korrosions- und Temperaturwechselbeständigkeit sowie seine hohe Festigkeit und Abriebfestigkeit gezeigt.

Nitridgebundenes Siliciumcarbid kann nach dem Blasch-Verfahren in komplizierte Formen gebracht werden und verfügt über wünschenswerte feuerfeste und chemische Eigenschaften. Es kann als geeigneter Ersatz für Legierungen und feuerfeste Werkstoffe unter extremen Einsatzbedingungen verwendet werden, z. B. im Bergbau, in Kohlekraftwerken und in der chemischen Industrie, wo Zyklonauskleidungen erforderlich sind; alternativ können gegossene feuerfeste Werkstoffe auch als Ventilauskleidungen, Stutzen oder Düsen in Ausrüstungen und Konstruktionen wie Ventilauskleidungen, Stutzen oder Düsen verwendet werden; in Tests zum abrasiven Verschleiß schnitt es hervorragend ab und übertraf Borstahl und Fe-Cr-Nb-Paddingschweißung, während es fast dreimal besser als XAR 600-Stahl und achtmal besser als B27-Stahl war, wenn es schweren Bodenbedingungen ausgesetzt war!

Abnutzungswiderstand

Nitridgebundenes Siliciumcarbid (NBSIC) zeichnet sich durch eine hohe mechanische und thermische Festigkeit sowie durch eine hohe Verschleißfestigkeit aus. NBSIC kann in verschiedenen Formen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Korngrößen hergestellt werden, je nach seiner Verwendung in verschiedenen Anwendungen.

Nitridgebundenes Siliciumcarbid schnitt bei allen für die Verschleißtests getesteten Bodenbedingungen hervorragend ab, wobei der Verschleiß bei den Abriebtests deutlich geringer war als bei Borstahl oder Edelstahl. Die Verschleißintensität war bei mittleren und schweren Böden weniger intensiv als bei XAR 600-Stahl oder B27-Borstahl und dreimal geringer als bei F-61-Polsterschweißnähten.

Nitridkeramikphasen bilden einen Schutzschild zwischen den SiC-Körnern und bieten eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Nitridgebundenes Siliciumcarbid eignet sich für viele Anwendungen, wie z. B. den Schutz von Thermoelementen vor hohen Temperaturen, Korrosionsbeständigkeit gegen Säuren, Laugen, geschmolzene Metalle und Schlacke sowie komplexe und präzise Formen, die mit der Blasch-Verfahrenstechnik möglich sind - Eigenschaften, die es zu einer beliebten Wahl in Hochöfen für die Eisenerzeugung machen, z. B. in den unteren Schornstein- und Bauchbereichen.