Reaktionsgebundenes Siliziumkarbid

Siliziumkarbid ist bekannt für seine überragende Festigkeit, Temperaturstabilität und Beständigkeit gegen Verschleiß und Korrosion. Seine Verwendung in Möbelöfen, Gleitringdichtungen und Halbleiterfertigungsanlagen hat dazu geführt, dass es zu einem Standardmaterial der Industrie geworden ist.

Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid wird durch Infiltration von flüssigem Silicium in poröse Kohlenstoffvorformlinge hergestellt. Die Geschwindigkeit und Effizienz der Infiltration hängt sowohl von der Morphologie des Kohlenstoffs als auch von der Verteilung innerhalb der Vorform ab.

Hohe Festigkeit

Siliziumkarbidkeramik wurde speziell für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen entwickelt und bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen chemische Reaktionen und Temperaturschocks bei gleichzeitig hoher Festigkeit und Härte. Darüber hinaus ist ihre nichtleitende Natur perfekt für den Einsatz in elektrischen Anwendungen.

Hexoloy SiSiC von Saint-Gobain kann durch additive Formgebung, Guss- oder Extrusionsverfahren in viele Formen und Größen gebracht werden, die eine präzise Formgebung ermöglichen. Darüber hinaus bietet die vollständig verdichtete Keramikkonstruktion außergewöhnliche chemische und mechanische Eigenschaften bei extremen Endtemperaturen von bis zu 2.000 Grad Celsius.

Reaktionsgebundene Keramiken werden aus innigen Mischungen von pulverförmigem Siliziumkarbid und Kohlenstoff mit einem organischen Weichmacher hergestellt und dann mit flüssigem oder gasförmigem Silizium infiltriert, um mit den Kohlenstoffpartikeln zu reagieren und zusätzliches Siliziumkarbid zu bilden, das die ursprünglichen Partikel zu dichten porösen Körpern verbindet, ohne dass sich die Abmessungen während der Verarbeitung ändern; mit einer Biegefestigkeit von bis zu 300 MPa bei Raumtemperatur bietet dieses Material viel niedrigere Verarbeitungstemperaturen als gesintertes Siliziumkarbid und formt komplexe Formen, ohne sich während dieses Schritts der Herstellung zu verändern.

Hohe Temperaturstabilität

Siliziumkarbid behält seine Härte und Festigkeit auch bei hohen Temperaturen bei und weist einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, was es zum idealen Material für den Einsatz in Umgebungen mit extremen Temperaturen macht.

Reaktionsgebundenes SiC kann mit verschiedenen Produktionsverfahren hergestellt werden, aber das am weitesten verbreitete Verfahren besteht darin, grobe Siliziumkarbid- und Kohlenstoffpulver mit Weichmachern zu mischen, das Gemisch zu erhitzen und dann mit Hilfe von Heißpressen und Weichmachern in die gewünschten Formen zu bringen, bevor es abgebrannt wird, um ein für die weitere Bearbeitung geeignetes Produkt zu erhalten.

Die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Siliciumcarbidkeramik. Bei diesem Verfahren entstehen kubische Formen von Siliciumcarbid mit überlegener Härte, Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kosten; es ist jedoch teurer als reaktionsgebundene oder gesinterte Formen der Siliciumcarbidherstellung.

Widerstandsfähigkeit gegen thermische Schocks

Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid weist eine außergewöhnliche Temperaturwechselbeständigkeit auf und ist daher für raue Umgebungen geeignet, in denen es häufig eingesetzt wird.

Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid bietet eine hohe Festigkeit und Härte in Verbindung mit einer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit, was es zu einem geeigneten Material für zahlreiche Anwendungen macht. Darüber hinaus kann es aufgrund seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit höheren Temperaturen standhalten, ohne mit der Zeit zu zerfallen oder Risse zu bekommen.

Bei der Herstellung von reaktionsgebundenem Siliciumcarbid wird poröser Kohlenstoff oder Graphit mit flüssigem Silicium infiltriert, das dann miteinander reagiert und SiC bildet. Nach der Infiltration wird diese Keramik dann zu einer extrem dichten Oberfläche gesintert, die in fortschrittlichen Fertigungstechnologien wie der CNC-Bearbeitung weiterverwendet werden kann. Die Verwendung mehrerer Kohlenstoffquellen und die Steuerung der Zusammensetzung haben es den Herstellern ermöglicht, mit diesem fortschrittlichen Material komplex geformte Keramikteile herzustellen. Die Verwendung dimensionsloser Gruppen, die die Reaktion auf thermische Schocks für thermomechanische Komponenten steuern, hat die Herstellungstechniken für die Verwendung von RB-SiC-Herstellungstechnologien weiter verbessert.

Abnutzungswiderstand

Reaktionsgebundenes Siliziumkarbid ist sehr widerstandsfähig gegen Stöße und verschleißbedingte Abnutzung und weist zudem eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit auf, was es zu einer hervorragenden Wahl für Anwendungen in rauen Umgebungen macht.

Reaktionsgebundenes Siliziumkarbid (RBSiC) entsteht durch Infiltration von Presslingen aus SiC- und Kohlenstoffpulver mit flüssigem Silizium, das mit diesen Pulverpartikeln reagiert und Bindungen bildet, die dem Material besondere mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften verleihen. Durch dieses einzigartige Infiltrationsverfahren entstehen Produkte mit unübertroffenen physikalischen, thermischen und elektrischen Leistungseigenschaften.

RB SiC weist im Vergleich zu Spezialstählen für die Bodenbearbeitung eine überragende Verschleißfestigkeit auf, die dreimal höher ist als die von F-61 Padding Weld, jedoch ist seine Sprödbruchfestigkeit deutlich geringer als die von Stählen, was seine Anwendung einschränkt.