Uudelleenkiteytetty piikarbidi

Uudelleenkiteytetty piikarbidi (RSiC) on poikkeuksellinen materiaali, jolla on vertaansa vailla olevat mekaaniset ja lämpöominaisuudet. Sillä on erinomaiset mekaaniset ja lämpöominaisuudet sekä parannettu mikrorakenne, joka parantaa näitä ominaisuuksia entisestään.

RSIC:llä on korkea lämmönjohtavuus, erinomainen korroosionkestävyys ja se voidaan muotoilla monimutkaisiin muotoihin ilman halkeamia tai lohkeamia. Lisäksi se kestää ominaisuuksiensa ansiosta kuonahyökkäystä ja liekkieroosiota, mikä lisää kestävyyttä.

Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet

Uudelleenkiteytetty piikarbidi tarjoaa erinomaisen mittatarkkuuden korkeissa lämpötiloissa ja äärimmäisen pitkän käyttöiän ankarissa käyttöympäristöissä, toisin kuin kordiitin ja mullitin kaltaiset tukimateriaalit, jotka hajoavat paineen alaisena. Tämän lujuuden ja kestävyyden ansiosta uudelleenkiteytetty piikarbidi on erinomainen materiaalivalinta esimerkiksi uunikalusteisiin, joissa sen on kestettävä jatkuvaa käyttöä äärimmäisissä olosuhteissa.

Piikarbidikeramiikkaa on erilaisia polymorfioita, joista alfa-SiC (a-SiC) on suosituin, sillä se on timanttia muistuttavan wurtziittikiderakenteen omaava. Zin blende SiC, joka tunnetaan myös nimellä beta-SiC, on paljon harvinaisempi, mutta se on kuitenkin herättänyt yhä enemmän kiinnostusta sovellustukena, koska sen pinta-ala on suurempi ja mekaaniset ominaisuudet paremmat kuin alfa-SiC-polymorfilla.

a-SiC-polymorfia käytetään usein alumiinioksidin tulenkestävässä keramiikassa ja korkean lämpötilan sovelluksissa elektrodimateriaalina sen erittäin korkean lämmönjohtavuuden, erinomaisen hapettumiskestävyyden ja hyvän kulutuskestävyyden vuoksi. Lisäksi b-SiC:tä käytetään usein elektrodimateriaalina keraamisissa uuneissa, keraamisissa eristeissä ja lasinvalmistusprosesseissa.

Itsesitoutuvat, nitridisitoutuneet piikarbidituotteet valmistetaan innovatiivisen prosessin avulla. Piikarbidijauheesta alkavat tulenkestävät aineet muotoillaan erikoistyökaluilla monimutkaisiin muotoihin, ennen kuin ne sintrataan 2500 celsiusasteen lämpötilassa sintrauskäyttöä varten.

Korkea korroosionkestävyys

Uudelleenkiteytetty piikarbidi ei ainoastaan tarjoa erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia, vaan se on myös erittäin korroosionkestävää - korvaamaton ominaisuus kaikissa materiaaleissa, jotka joutuvat kosketuksiin ankarissa ympäristöissä, kuten korkealämpöisissä uuneissa ja metallin sulatuksessa. Lisäksi uudelleenkiteytetty piikarbidi on hyvä materiaalivalinta komponentteihin, jotka ovat alttiina kemikaaleille, jotka voivat ajan mittaan syöpyä.

RSiC:n korroosionkestävyyden parantamiseksi voidaan käyttää erilaisia happoja. Erityisesti fluorivetyhappo tunkeutuu syvälle RSiC:n avoimiin huokosiin ja syövyttää niiden sisäseinämäpintoja vähentäen samalla niiden sisäpinnoilla olevaa hiilikerrostumaa, joka ei ole kovin kestävä.

Lisää RSiC:n korroosionkestävyyttä käyttämällä nitridointikäsittelyä, joka muuttaa metallisen piin piidin piidinitridiksi ja sitoo rakeet toisiinsa. Nitrointikäsittelyt voidaan tehdä joko sintrauksen jälkeen tai ennen sintrausta.

Koska nitridisidoksinen RSiC ei kutistu sintrauksen aikana, on epätodennäköisempää, että siihen syntyy sisäisiä jännityksiä ja että se halkeilee tai taipuu muotoonsa muotoutuessaan. Näin ollen tätä materiaalia voidaan käyttää monipuolisemmissa sovelluksissa kuin muita huokoisia piikarbidimateriaaleja, kuten kulumista kestävissä autonosissa, ilmailu- ja avaruusalan komponenteissa, sotilassovelluksissa ja monissa muissa sovelluksissa.

Korkea lämmönjohtavuus

Piikarbidi (SiC) on epäorgaaninen kemiallinen yhdiste, joka koostuu piistä ja hiilestä. Sitä esiintyy luonnossa harvinaisena mineraalina moissanite, mutta sen massatuotanto alkoi vuonna 1893 jauhe- ja kidemuodossa käytettäväksi hioma-aineena. Sintraus sitoo SiC:n yhteen myös keraamisiksi materiaaleiksi, joilla on ylivoimainen lujuus ja kestävyys ja joita voi olla luodinkestävissä liiveissä.

Uudelleenkiteytetty piikarbidi (RSiC) on piikarbidin muunnos, jolla on ainutlaatuisen mikrorakenteensa ansiosta erinomaiset yleiset ominaisuudet. RSiC koostuu toisiinsa lukkiutuneista levymäisistä rakeista, jotka kulkevat sen pinnan suuntaisesti, ja se tarjoaa ylivoimaista lujuutta, sitkeyttä, kulutuskestävyyttä, suurta mittapysyvyyttä ja pientä lämpölaajenemista - täydellistä korkean lämpötilan sovelluksiin.

RSiC:tä voidaan valmistaa erilaisilla prosesseilla, kuten liukuvalulla, suulakepuristuksella ja ruiskuvalulla. Kun se on saatu lopulliseen muotoonsa, se sintrataan korkeissa lämpötiloissa, jolloin tapahtuu uudelleenkiteytyminen ja luodaan sille ominainen mikrorakenne - tämä poistaa myös sideaineen, jolloin jäljelle jää puhdas RSiC.

Uudelleenkiteytettyä piikarbidia (RSiC) voidaan valmistaa teollisessa mittakaavassa moniin erilaisiin sovelluksiin, kuten uunikalusteiden ja kulumiskomponenttien valmistukseen, jotka kestävät erinomaisesti korroosiota ja hapettumista, polttokennojen komponentteihin ja dieselhiukkassuodattimiin, jotka perustuvat sen korkeaan lämmönjohtavuuteen ja vähäiseen kutistumiseen. Uudelleenkiteytetty SiC soveltuu erinomaisesti laajamittaiseen tuotantoon sen laajan tuotantokapasiteetin ja monipuolisten käyttötarkoitusten, kuten kulutuskestävyyden, ansiosta. Rekristalloitua SiC:tä käytetään usein mieluummin kuin reaktiosidottua RSiC:tä sovelluksissa, joihin liittyy korroosiota tai korkean lämpötilan ympäristöjä, kuten uunikalusteiden valmistuksessa käytettävien kulumiskomponenttien valmistuksessa korroosionkestävyytensä vuoksi; kuten kulumiskomponenttien valmistuksessa käytettävien kulumiskomponenttien valmistuksessa teollisuudessa korroosionkestävyytensä, hapettumisen kestävyytensä ja korkean lämpötilan kestävyytensä vuoksi sekä polttokennojen komponenteissa ja dieselmoottoreiden suodattimissa lämmönjohtavuusominaisuuksiensa ja alhaisen kutistumispotentiaalinsa vuoksi verrattuna reaktiosidottuun RSiC:hen, joka vaatii erityistä huolellisuutta tuotannon aikana.

Laaja valikoima sovelluksia

RSiC:tä voidaan käyttää erilaisissa sovelluksissa sen ylivoimaisten mekaanisten, termisten ja sähköisten ominaisuuksien ansiosta. Erinomaisen korroosionkestävyyden ja muita huokoisia keraamisia materiaaleja suuremman lujuuden ansiosta se kestää korkeita rasituksia ja lämpötiloja, kun taas sen alhainen laajenemiskerroin takaa, että se säilyttää muotonsa vääntymättä tai vääntymättä lämpörasituksessa.

RSiC voidaan valmistaa monimutkaisiin muotoihin liukuvalamalla, puristamalla ja ruiskuvalamalla, mikä tekee siitä käyttäjäystävällisemmän monissa eri sovelluksissa. Erinomaisten korkean lämpötilan lujuus- ja hapettumiskestävyysominaisuuksiensa ansiosta RSiC valitaan usein uunikalusteiden valmistukseen; lisäksi sillä on erinomainen kulutuskestävyys, joten sitä voidaan käyttää hioma-, hionta- ja leikkaustyökalujen sekä muiden teollisuuslaitteiden valmistuksessa.

Lisäksi RSiC:llä voidaan valmistaa suojapanssarilevyjä sotilasvarusteisiin ja -ajoneuvoihin. Erinomaisten mekaanisten ominaisuuksiensa ansiosta tämä innovatiivinen materiaali voi auttaa parantamaan suorituskykyä ja käyttöikää, ja sen korroosionkestävyys vähentää riskejä käyttöönoton ja kuljetuksen aikana; tämä tekee RSiC:stä erinomaisen vaihtoehdon moniin käyttökohteisiin sekä sotilas- että ilmailu- ja avaruusteollisuudessa.