Siliziumkarbid ist ein extrem hartes und festes Material mit hoher Dichte, au\u00dfergew\u00f6hnlicher Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und hervorragenden tribologischen Eigenschaften. Erh\u00e4ltlich sowohl in gesinterter als auch in reaktionsgebundener Form.<\/p>\n
Das drucklose Sintern bietet eine hohe Verdichtung durch die Verringerung der Oberfl\u00e4chenenergie der K\u00f6rner aufgrund der Reaktion von Bor und Kohlenstoff1, aber die hohe Temperatur f\u00fchrt zu \u00fcberm\u00e4\u00dfigem Kornwachstum, das die mechanischen Eigenschaften beeintr\u00e4chtigt.<\/p>\n
Siliciumcarbid, gemeinhin als Karborund bezeichnet, ist eine harte chemische Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff, die in der Natur in seltenen Mineralien wie Moissanit vorkommt; \u00fcblicherweise wird es jedoch in Form von Pulver und Granulat in Massenproduktion hergestellt und als Schleifmittel und Keramikplatten in kugelsicheren Westen verwendet. Carborundum h\u00e4lt hohen Temperaturen stand und ist gleichzeitig chemisch best\u00e4ndig - auch gegen S\u00e4uren wie Phosphor-, Schwefel- und Salpeters\u00e4ure.<\/p>\n
Gesintertes Siliciumcarbid findet aufgrund seiner bemerkenswerten W\u00e4rmed\u00e4mmungseigenschaften in vielen Branchen, von der Luft- und Raumfahrt bis zur Astronomie, breite Anwendung. Gesintertes Siliciumcarbid als feuerfestes Material zeichnet sich au\u00dferdem durch eine beeindruckende Haltbarkeit aus und kann mit teuren Maschinen pr\u00e4zise bearbeitet werden, so dass es pr\u00e4zise Toleranzen aufweist.<\/p>\n
Siliciumcarbidkeramik gibt es in zwei Varianten: reaktiv gebundenes und gesintertes Siliciumcarbid. Reaktiv gebundenes Siliciumcarbid wird hergestellt, indem Presslinge aus SiC und Kohlenstoff mit fl\u00fcssigem Silicium infiltriert werden, wodurch mehr SiC entsteht, das sich mit den urspr\u00fcnglichen Partikeln verbindet und mehr reaktionsgebundene Siliciumcarbidpartikel bildet, die leichter haften als ihre gesinterten Gegenst\u00fccke, aber aufgrund der geringeren Festigkeit und H\u00e4rte kosteng\u00fcnstiger bleiben.<\/p>\n
Gesintertes Siliciumcarbid wird durch Erhitzen von Rohstoffen auf extrem hohe Temperaturen in einer inerten Atmosph\u00e4re hergestellt, wodurch ein extrem widerstandsf\u00e4higes Material entsteht, das in verschiedenen Anwendungen wie Verschlei\u00dfteilen f\u00fcr Sandpumpen und Zyklonen im Bergbau eingesetzt werden kann. Au\u00dferdem zeichnet es sich durch eine hervorragende Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und eine geringe W\u00e4rmeausdehnung aus.<\/p>\n
Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid (RSiC) wird durch Pressen und Sintern (Erhitzen) von Pulverteilchen hergestellt, wodurch ein festes St\u00fcck Material mit hoher Festigkeit, H\u00e4rte, Korrosions- und Oxidationsbest\u00e4ndigkeit entsteht - allerdings nicht so hart wie gesintertes Siliciumcarbid.<\/p>\n
Gesintertes Siliciumcarbid ist eine technische Keramik mit starken kovalenten Bindungen, die hervorragende mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen aufweist. Dieses Material zeichnet sich durch gro\u00dfe H\u00e4rte und Verschlei\u00dffestigkeit sowie Best\u00e4ndigkeit gegen chemische Korrosion, Oxidation und W\u00e4rmeschock aus und verf\u00fcgt \u00fcber eine sehr gute W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, was es f\u00fcr den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet macht.<\/p>\n
Beim Fl\u00fcssigphasensintern entstehen hochreine Werkstoffe mit einer gleichm\u00e4\u00dfigen Mikrostruktur, die kompakter ist als beim Festk\u00f6rpersintern. Die Gr\u00f6\u00dfen\u00e4nderungen w\u00e4hrend der Verdichtung sind minimal; es k\u00f6nnen pr\u00e4zise Teile mit komplexen Formen hergestellt werden. Sinteradditive aus Bor und Kohlenstoff k\u00f6nnen die Korngrenzenenergien und Oberfl\u00e4chenenergien ver\u00e4ndern und gleichzeitig die Volumendiffusionsraten verbessern und die Glasbildung zwischen den K\u00f6rnern begrenzen.<\/p>\n
Die Ergebnisse des Festk\u00f6rpersinterns weisen eine h\u00f6here Druckkriechfestigkeit auf als ihre konventionellen Gegenst\u00fccke, was auf eine Erh\u00f6hung der kinetischen Energie des kristallinen Siliziums und eine Beschleunigung der Versetzungsbewegung innerhalb der k\u00f6rnigen Bereiche sowie auf eine Erh\u00f6hung der metallischen Siliziumkonzentration zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, die zur Verringerung der Kriechraten beitr\u00e4gt, indem sie die Diffusion von SiC \u00fcber die Korngrenzen verlangsamt.<\/p>\n
Siliziumkarbid bietet eine hervorragende Best\u00e4ndigkeit gegen Korrosion, Oxidation und Verschlei\u00df - Eigenschaften, die es zu einem geeigneten Material f\u00fcr raue Umgebungen machen, in denen andere Materialien mit der Zeit versagen k\u00f6nnten. Dar\u00fcber hinaus kann Siliziumkarbid Temperaturen von bis zu 1.900 Grad Celsius standhalten, was es f\u00fcr die chemische Verarbeitung geeignet macht, wo Ger\u00e4te mit stark s\u00e4urehaltigen Chemikalien und Gasen in Kontakt kommen k\u00f6nnen, die schneller als erwartet korrodieren.<\/p>\n
Sowohl festgesintertes Siliciumcarbid (SSiC) als auch siliciuminfiltrierte Siliciumcarbidkeramiken haben sich in verschiedenen chemischen L\u00f6sungen als stabil erwiesen, wobei letztere aufgrund des freien Siliciums eine geringere Korrosionsstabilit\u00e4t aufweisen. Um diese Mechanismen zu erforschen, haben wir sowohl Kurzzeit- als auch Langzeit-Korrosionsexperimente mit SiSiC in NaOH-L\u00f6sung durchgef\u00fchrt und dabei sowohl genaue Messungen der Korrosionstiefe auf polierten Oberfl\u00e4chen als auch Rasterelektronenmikroskopie an den Korrosionsprodukten durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid (RBSiC) wird hergestellt, indem fl\u00fcssiges Silicium in por\u00f6se Kohlenstoff- oder Graphitvorformlinge infiltriert wird und zu SiC reagiert. RBSiC unterscheidet sich von seinem teureren SSiC-Pendant in mehrfacher Hinsicht: Zum einen hat es eine geringere Festigkeit und H\u00e4rte, ist aber in der Herstellung deutlich billiger und durchl\u00e4ssiger f\u00fcr Gase und Fl\u00fcssigkeiten; es zeichnet sich au\u00dferdem durch eine gute Abrieb-, Korrosions- und Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit aus, so dass es in Anwendungen wie Brennerd\u00fcsen oder Strahl- und Flammrohren eingesetzt werden kann; schlie\u00dflich weist es auch eine gute Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit auf, so dass schnelle Temperaturwechsel ohne Beeintr\u00e4chtigung m\u00f6glich sind.<\/p>\n
Gesintertes Siliciumcarbid weist eine der h\u00f6chsten W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeiten unter den nichtoxidischen keramischen Werkstoffen auf und eignet sich daher f\u00fcr Anwendungen, bei denen hohe Temperaturen herrschen, wie z. B. bei der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) von SiC oder bei reaktionsgebundenen Siliciumcarbidanwendungen.<\/p>\n
Seine kristalline Struktur in der N\u00e4he des Kerns tr\u00e4gt zur Erh\u00f6hung der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit bei und sorgt so f\u00fcr eine hohe thermische Leistungsf\u00e4higkeit der Keramik. Dieses Material ist in der Lage, hohen Temperaturbelastungen mit geringer Besch\u00e4digung und Best\u00e4ndigkeit gegen Korrosion, Oxidation und Erm\u00fcdung standzuhalten und eignet sich daher hervorragend f\u00fcr Pumpendichtungen, da es \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum druck- und temperaturbest\u00e4ndig bleibt.<\/p>\n
Dieser Keramiktyp zeichnet sich auch durch seine hohe Z\u00e4higkeit aus, d. h. er kann St\u00f6\u00dfen und Vibrationen besser widerstehen als andere Keramikmaterialien. Dar\u00fcber hinaus geh\u00f6ren ihre Festigkeit und Oxidationsbest\u00e4ndigkeit zu den h\u00f6chsten in ihrer Kategorie.<\/p>\n
Das Fl\u00fcssigphasensintern (Liquid Phase Sintering, LPS) ist ein innovatives Verfahren zur Verdichtung von Siliciumcarbid, bei dem eutektische Oxid-Sinteradditive verwendet werden, um bei niedrigeren Temperaturen als traditionell \u00fcblich zu verdichten und so Produktionskosten zu sparen und gleichzeitig die Porosit\u00e4t des Endprodukts zu verringern.<\/p>\n
HRTEM-Bilder von LPS-SiC-Proben mit verschiedenen Sinteradditiven zeigen, wie eine erh\u00f6hte Zugabe von Additiven die Verteilung der fl\u00fcssigen Phase zwischen den SiC-K\u00f6rnern ausgleicht, was zu einer Verdichtung, einer h\u00f6heren relativen Dichte und einem verbesserten elektrischen Widerstand f\u00fchrt - Eigenschaften, die f\u00fcr Anwendungen im Mikrowellen- und Millimeterwellenbereich entscheidend sind.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is an extremely hard and strong material with high density, exceptional corrosion resistance and outstanding tribological properties. Available both sintered and reaction bonded forms. Pressureless sintering provides high densification through reduction of surface energy of grains due to boron and carbon reaction1, but its high temperature leads to excessive grain growth that compromises […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-82","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=82"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":83,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82\/revisions\/83"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=82"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=82"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=82"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}