Carbure de silicium lié par réaction

Le carbure de silicium lié par réaction a de nombreuses applications en raison de sa résistance supérieure à l'usure, aux températures élevées et à la corrosion. Les méthodes de production de la liaison par réaction comprennent le frittage sans pression.

Le SiC RB est fabriqué en injectant du silicium fondu dans une préforme poreuse en carbone ou en graphite. Une fois introduit, il interagit avec le carbone pour former un corps dense.

Résistance à haute température

Le carbure de silicium (SiC) est l'un des matériaux les plus durs et les plus solides connus de l'homme. Il offre une excellente résistance à l'usure et pèse deux fois moins que l'acier. Grâce à ces propriétés, il constitue un matériau fantastique pour les pièces d'usure telles que les joints et les palettes, car il résiste à des températures extrêmes sans perdre sa dureté ni se fatiguer. Le SiC lié par réaction (RBSC), produit par injection de silicium liquide dans des formes poreuses de carbone ou de graphite avant de réagir avec le carbone pour former du carbure de silicium, est souvent préféré au SiC fritté directement, car il offre une résistance à l'usure ainsi qu'aux chocs thermiques. Le SiC lié par réaction (RBSC), quant à lui, offre une bonne résistance à l'usure et aux chocs thermiques par rapport au sic fritté direct. Les deux types offrent une bonne résistance à l'usure et aux chocs thermiques lorsqu'ils sont exposés à des chocs thermiques soudains.

La composition chimique et la structure du carbone dans les préformes, ainsi que le rapport entre les particules de SiC et le carbone, influencent la microstructure et les propriétés des céramiques RB SC, fournissant des informations précieuses sur la composition des phases finales, la résistance à la rupture et les propriétés.

La réaction du silicium fondu avec le carbone dans une préforme produit un matériau composite SiC-carbone dense et solide, résistant à la corrosion à haute température, à l'oxydation, à l'usure par érosion et aux chocs thermiques - un excellent choix de matériau pour les applications impliquant des changements rapides de température ou des températures élevées elles-mêmes. Notre gamme de tailles de particules et de gradations nous permet de l'adapter spécifiquement aux exigences de chaque application.

Dureté extrême

Les céramiques de carbure de silicium liées par réaction comptent parmi les matériaux d'ingénierie les plus durs, offrant une résistance exceptionnelle à l'abrasion par glissement et à l'usure. Leur dureté extrême leur permet de résister aux environnements à haute température avec un minimum de dommages, même lorsqu'elles sont exposées à des produits chimiques agressifs et à des contaminants environnementaux.

La production de RBSiC consiste à infiltrer du silicium fondu dans une préforme poreuse en carbone ou en graphite et à réagir avec lui, produisant ainsi du SiC et d'autres sous-produits qui ont des applications utiles. Des techniques de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et de pressage à sec peuvent être utilisées au cours de la production pour produire ce carbone ; une fois densifié, le produit final présente des propriétés chimiques et mécaniques exceptionnelles à des températures extrêmes.

Les techniques de traitement des céramiques par la méthode de formation par réaction ont connu d'énormes progrès et les chercheurs tentent continuellement de les améliorer. Les monomères gels utilisés pendant la production posent des problèmes particuliers, car leur présence peut introduire des impuretés qui altèrent négativement les propriétés de la céramique finie. L'un de ces monomères gels, connu sous le nom d'acrylamide, a des propriétés neurotoxiques et réagit mal avec l'oxygène, ce qui entraîne la formation d'inclusions frittées dans les céramiques fabriquées à l'aide de ce monomère. C'est pourquoi les chercheurs mènent des recherches sur des alternatives à l'acrylamide, des études récentes ayant montré des résultats comparables obtenus avec des systèmes de formation de gels non toxiques.

Résistance aux chocs thermiques

Le carbure de silicium conserve sa résistance et sa dureté même à des températures élevées, ce qui en fait un excellent choix de matériau dans les applications où les changements rapides de température pourraient endommager ou dégrader d'autres matériaux. En outre, ce matériau présente une excellente résistance à l'abrasion ainsi qu'une protection contre la corrosion, la chaleur et l'oxydation dans les environnements difficiles, ce qui le rend approprié pour les surfaces d'étanchéité et les pièces de pompes à haute performance.

Le carbure de silicium lié par réaction (RB SiC) est un matériau réfractaire extrêmement résistant avec une teneur en carbone exceptionnellement faible, ce qui lui permet de conserver sa résistance à la traction à des températures élevées et à des contraintes mécaniques sans perdre de sa solidité au fil du temps. En outre, ses qualités de résistance aux chocs thermiques lui permettent de subir des changements rapides de température sans subir de dommages ou de dégradation de son intégrité.

Le SiC RB est produit par l'infiltration de préformes poreuses composées de mélanges de carbure de silicium et de carbone avec du silicium fondu, puis en le faisant réagir avec du carbone pour former des particules de carbure de silicium supplémentaires qui se lient à celles présentes à l'origine dans la préforme pour créer une résistance supérieure aux chocs thermiques, supportant des températures de plus de 2000oC. Le produit final présente une résistance supérieure aux chocs thermiques, ce qui permet de l'utiliser à des températures supérieures à 2000oC.

La technologie de collage par réaction utilise un processus qui évite l'utilisation d'adjuvants de frittage qui introduisent des impuretés dans le produit final et peuvent nuire à ses performances. En outre, ce procédé réactif permet de produire des céramiques aux formes complexes et à forte teneur en SiC - parfaites pour les environnements difficiles où les matériaux traditionnels échouent. Le collage par réaction a donc de nombreuses applications dans de nombreux domaines industriels.

Résistance à la corrosion

Le carbure de silicium lié par réaction (RB SiC) est connu pour être extrêmement durable et résistant aux dommages, ainsi que pour être très résistant à la corrosion, ce qui en fait le matériau de prédilection pour les applications de haute performance telles que les applications de stabilité chimique et thermique, ainsi que les joints mécaniques et les équipements de fabrication de semi-conducteurs.

Le SiC RB présente également une résistance exceptionnelle à l'usure et aux chocs thermiques. Il est même capable de résister à la pression intense d'une bombe atomique ! Cette performance remarquable peut être attribuée à sa phase protectrice Si3N4 qui agit comme un agent de liaison, augmentant ainsi la résistance à la rupture de ce matériau.

La formation du SiC RB implique l'infiltration de silicium fondu dans des formes poreuses préformées de carbone ou de graphite qui ont été emballées à la forme du produit final, puis la réaction avec le carbone pour former du carbure de silicium - de la même manière que pour le carbure de silicium fritté, mais moins coûteux car il ne nécessite pas d'étapes de durcissement.

Le carbure de silicium lié par réaction présente une excellente résistance à la corrosion et aux chocs thermiques et est disponible dans un assortiment de formes et de tailles pour la production. Il est largement utilisé dans les revêtements de tuyaux et les étranglements de contrôle du débit, ainsi que dans les composants d'usure plus importants utilisés dans les opérations minières ; en outre, il peut même être utilisé dans la fabrication de pièces de précision pour les cuisinières à gaz.