Rekristallisiertes Siliziumkarbid

Siliciumcarbid ist aufgrund seiner hervorragenden mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften ein zunehmend beliebter Werkstoff. Rekristallisiertes Siliciumcarbid hat aufgrund seiner Mikrostruktur einzigartige Eigenschaften.

RSiC wird aufgrund seiner hervorragenden Korrosions- und Temperaturbeständigkeit häufig für Brennhilfsmittel und keramische Produkte wie feuerfeste Materialien, verschleißfeste Industrien und industrielle Hochtemperaturöfen verwendet.

Hochtemperaturfestigkeit

Rekristallisiertes Siliciumcarbid ist aufgrund seiner überragenden Hochtemperaturfestigkeit ein ausgezeichnetes Material für Anwendungen, bei denen die Werkstoffe extrem anspruchsvollen Umgebungen standhalten müssen, im Gegensatz zu Keramik, die bei höheren Temperaturen an Festigkeit verliert. Außerdem ist es aufgrund seiner Mikrostruktur korrosionsbeständig. Rekristallisiertes Siliciumcarbid wird in der Industrie in zahlreichen Bereichen eingesetzt, z. B. für Brennhilfsmittel, Walzen/Schuppenplatten/Schuppenplatten/Wafer sowie für Panzerplatten, die gegen aktuelle oder künftige ballistische Bedrohungen eingesetzt werden.

Bei der Carborundum-Drucktechnik, einem Stichtiefdruckverfahren, wird ebenfalls Carborundum-Kies verwendet. Diese wird mit Wasser zu einer Paste vermischt und auf eine Aluminiumplatte aufgetragen, bevor sie mit Wasser von allen unbedeckten Stellen abgewischt wird, so dass die endgültige Druckmarke zurückbleibt, die dann gewalzt wird, um das Endprodukt zu erstellen.

Im Vergleich zu oxydgebundenen Siliziumkarbid-Feuerfestmaterialien besitzen nitridgebundene Feuerfestmaterialien eine höhere Wärmeleitfähigkeit und eine größere Beständigkeit gegen Oxidation und Schlackenbildung, Stoß- und Schlagfestigkeit und können sogar in Öfen mit schnellerer Brenngeschwindigkeit eingesetzt werden, um die Auslastung zu erhöhen und gleichzeitig die Energiekosten pro Einheit zu senken.

Siliciumcarbid kann mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden, darunter Reaktionssintern, drucklos gesintertes Siliciumcarbid und Selbstbinden. Reaktionssintern führt zu dichten Materialien mit guter Reinheit und Temperaturwechselbeständigkeit, erschwert aber die Kontrolle der Partikelgröße. Borkarbid als Kohlenstoffquelle kann dazu beitragen, die Zersetzung von Polymeren zu vermeiden und gleichzeitig Poren in Grünkörpern zu beseitigen; die Flüssigphasensinterung kann auch die Produktionsraten verbessern.

Abriebfestigkeit

Rekristallisiertes Siliziumkarbid ist aufgrund seiner Kombination aus Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit ein idealer Werkstoff für verschleißfeste Anwendungen, der sich für Dichtungen von Chemiepumpen und andere anspruchsvolle Umgebungen eignet. Darüber hinaus verringert seine geringe thermische Ausdehnung das Risiko einer schnellen Abkühlung/Temperaturänderung, während seine hohe Härte es zu einem geeigneten Material für Lagerkomponenten in Lagersystemen macht - es wird sogar zur Herstellung verschiedener Formen wie Injektoren für Sandstrahlanwendungen, Wasserpumpendichtungen für Kraftfahrzeuge und Lagerkomponenten verwendet.

RSiC ist ein hervorragender elektrischer Isolator, der hohen Temperaturen standhält, was es zum perfekten Material für die Auskleidung großer Hochöfen macht. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner Verschleißfestigkeit für Rohrleitungen, Laufräder und Zyklone. Gusseisen neigt bei diesen Anwendungen zu schnellem Verschleiß, während es im Bergbau Stößen und Vibrationen gut standhält.

Nitridgebundenes Siliziumkarbid zeigte eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit in leichtem Boden, der losen Sand enthält, und übertraf die üblicherweise für Bodenteile verwendeten Stahlsorten um das Fünffache. Nitridgebundenes Siliciumcarbid bot auch bei mittleren und schweren Bodenverhältnissen eine mehr als sechsmal höhere Verschleißfestigkeit, was es zur besten Materialwahl für Polsterschweißlagen machte; seine Verschleißfestigkeit variierte je nach Bodenverhältnissen.

Hohe Wärmeleitfähigkeit

RSiC verfügt über eine hohe Wärmeleitfähigkeit, was es zu einem hervorragenden Material für Hochtemperaturanwendungen macht. Es kann Temperaturen von bis zu 1.600 Grad Celsius standhalten, während seine Festigkeit konstant bleibt. Außerdem kann dieses Material leicht in verschiedene Formen gebracht werden, um spezifische Anwendungen zu erfüllen - Herstellungsmethoden wie Schlickerguss, Extrusion und Spritzguss können bei der Arbeit mit diesem Material angewendet werden.

RSiC verfügt über eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit aufgrund seiner geringen Dichte und porösen Struktur, die das Einschließen von Gasphasenmolekülen zur Wärmespeicherung ermöglicht und gleichzeitig Korrosionsprozessen wie Oxidation oder anderen Korrosionsprozessen widersteht. Außerdem hat dieses Material einen niedrigeren Schmelzpunkt als die meisten technischen Keramiken, was es zu einem sichereren Material macht, mit dem man arbeiten kann.

Es lässt sich entsprechend den spezifischen Anforderungen formen und ist ein ausgezeichnetes Material für den Einsatz in Tunnelöfen, Herdwagenöfen, Doppelrollenöfen und Produktionslinien für Porzellanisolatoren. Dank seines geringen Gewichts und seiner hohen Temperaturbeständigkeit ist es ein ausgezeichnetes Material für tragende Rahmen in diesen Öfen und verfügt über hervorragende Isoliereigenschaften und Energiesparpotenzial.

Die Sinterverfahren für RSiC variieren je nach dem gewählten Formgebungsverfahren. Bei diesem Verfahren wird in der Regel ein Gemisch aus SiC-Pulver und Bindemittel in eine Matrize gegeben und dann eine karbothermische Reduktion durchgeführt, um einen Sinterkörper herzustellen. Beim Reaktionssintern entstehen dichte Produkte, während beim Rekristallisationssintern poröse Produkte entstehen, die für hohe Temperaturen geeignet sind.

Geringe thermische Ausdehnung

Siliciumcarbid ist aufgrund seiner hervorragenden mechanischen und elektrischen Eigenschaften ein zunehmend beliebter Werkstoff in der Industrie, der sich hervorragend für Hochtemperaturöfen und Keramikanwendungen eignet. Rekristallisiertes Siliciumcarbid eignet sich aufgrund seiner geringen Wärmeausdehnung auch für den Einsatz bei solch extremen Temperaturen sowie für Strukturkomponenten wie Möbel und Rollen in Hochtemperaturöfen.

Die thermische Ausdehnung von RSiC wird durch seine Mikrostruktur, den Sinterprozess und die Temperatur bestimmt; auch die Temperatur und die Art des Mittels spielen eine Rolle. Auch die Formgebungsverfahren spielen eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Mikrostruktur - sie bestimmen, wie die Körner des Materials ineinandergreifen und wie widerstandsfähig es gegen Temperaturschocks ist.

Eine der besten Möglichkeiten, die thermische Ausdehnung von RSiC zu beurteilen, ist ein stereoskopisches Mikroskop, dessen Ergebnisse zur Berechnung der volumetrischen Ausdehnung unter bestimmten Bedingungen mit Formeln wie "av = Cv3BV" verwendet werden, wobei Cv der konstante volumenspezifische Wärmeinhalt ist, der Gruneisan-Parameter "g" ist und Vm das Volumenmodul darstellt.

RSiC zeichnet sich durch eine ungewöhnliche Mikrostruktur aus, die aus senkrecht zueinander stehenden Platten besteht, die für maximale mechanische Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit miteinander verbunden sind. Darüber hinaus machen der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient und die hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit RSiC zu einem attraktiven Werkstoff für Hochtemperaturumgebungen.