Le carbure de silicium est un matériau céramique non oxydé, extrêmement dur, dont les propriétés de résistance sont similaires à celles du diamant. En outre, le SiC présente un coefficient de dilatation thermique élevé et d'excellentes propriétés électriques et de résistance à la corrosion par rapport à ses homologues.
Washington Mills propose des doses de CARBOREX(r) dans une large gamme de produits, de compositions chimiques et d'applications - tels que les abrasifs, les réfrigérants, les agents de nettoyage, les produits de compostage, les produits antiderapants et les serres de foin - qui sont très appréciés dans tous les secteurs d'activité.
Dureza
Le carbure de silicium (abrégé en SiC) est un composé cristallin de silicium et de carbone extrêmement dur, produit par sintérisation. Sintetizado pela primeira vez em 1891 pelo inventor americano Edward G. Acheson, sous forme d'acide, en mélangeant de l'argile avec du pétrole en poudre en utilisant une lentille de carbone comique comme système d'éclairage électrique dans un ferrailleur avec une lentille de carbone comique comme source d'éclairage électrique ; Acheson a découvert des cristaux verts et brillants appelés carborundum à cette époque, qui ont été appelés carbure de silicium ou carbure de silicium (Carborundum).
Le carbure de bore était, en 1929, le matériau le plus dur parmi les matériaux céramiques les plus avancés, affichant une classification de dureté Mohs de 9, proche de celle du diamant. En raison de sa dureté et de sa résistance, il était idéal pour les rebords et les abrasifs des ferrures de câble ; en outre, sa résistance aux températures élevées en faisait un matériau idéal pour les réfrigérateurs, la céramique esthétique ou les applications électriques. En outre, ses propriétés électriques à des températures élevées ont fait du carbure de bore un matériau vraiment très utile !
La céramique non oxydée, capable de supporter des ambiances thermiques et mécaniques extrêmes, est utilisée dans des applications aussi diverses qu'abrasives, des pièces résistantes à l'abrasion pour les machines industrielles et les moteurs de brouillard (y compris les filtres à gaz, les réservoirs des chambres de combustion), les céramiques et les réfrigérateurs. La céramique offre une excellente résistance aux attaques chimiques, ainsi qu'un fonctionnement à des températures très élevées avec de faibles taux de dilatation thermique pour supporter des chocs importants.
Le carbure de silicium est l'un des matériaux frigorifiques de haute technologie à base d'oxyde de silicium les plus importants en raison de sa polyvalence. Disponibles sous les formes macro et microgranulaire avec des puretés différentes, les formes macro sont généralement produites par fusion de blocs bruts de type Verde ou Preto avant de subir un traitement supplémentaire avec des moedores Barmac ou Raymond, des ondas ultrassônicas ou un traitement pour produire le produit microgranulaire.
Washington Mills produit des grains et des pains de CARBOREX(r) adaptés précisément à ses besoins en termes de taille, de composition chimique et de forme. Nos produits CARBOREX(r) peuvent être utilisés dans des opérations de lapidification et de polissage de haute précision, de sérigraphie de quartz, de sérigraphie de quartz, de sérigraphie de quartz, de produits abrasifs recouverts de quartz, de traitement de presse (en poudre ou en poudre). Disponibles en différents formats de grains abrasifs emballés dans des sacs de 5 kg, ainsi que dans des volumes plus importants, sur demande.
Conduites thermiques
Le carbure de silicium a de nombreuses applications industrielles en raison de sa combinaison de dureté, de conductivité thermique et de comportement semi-conducteur. Les applications comprennent des produits résistants à l'abrasion qui doivent avoir une bonne résistance à l'abrasion et à la traction, ainsi que des produits céramiques (tels que les réfrigérateurs, les tubes à rayons X, les moufles, les fourreaux et les trilhos de dégraissage des fourreaux) qui doivent avoir une bonne résistance à la chaleur et à l'inertie thermique ; équipements électriques nécessitant une conductivité thermique à faible coefficient de dilatation ; applications dans les réacteurs nucléaires nécessitant de faibles doses transversales de neutrons ou une résistance aux rayonnements - seulement pour citer quelques-uns de ses nombreux usages !
Le carbure de silicium, un matériau inorganique qui ne s'oxyde pas à une température de fusion d'environ 1500 degrés Celsius et un matériau extrêmement difficile à acheter ou à former, est l'un des isolants les plus beaux et les plus durs connus de l'humanité. Avec une surface similaire à celle du diamant et une densité comparable à celle du diamant, le carbure de silicium a une dureté spécifique extrêmement élevée, ce qui lui confère un grand potentiel en tant que matériau isolant.
La production de carbure de silicium à partir d'une matière première implique la fusion du silicium de base, qui se mélange au carbone pour former du SiC alfa. La microestruture produite est un cermet de matériau SiC avec de petites cellules isolées de silicium métallisé dur. Le produit final présente l'un des taux de fusion les plus élevés parmi les matériaux semi-conducteurs - environ 11 GPa.
La densité relative du SiC augmente avec l'augmentation de la teneur en additif de C ; 5mol% de C augmentent la densité de plus de 80,2% en poids, ce qui est proche de la valeur théorique. Les images TEM des trois corps n'ont pas révélé la présence de C ou de Si, qui n'a pas réagi aux limites de poids ou aux ponts triplés, ce qui confirme notre conclusion selon laquelle il s'est dispersé dans les corps et s'est dissous dans ces derniers.
Les conductivités thermiques dépendantes de la température pour le SiC pur, avec adição de C et avec adição de Si démontrent que la conductivité thermique se produit par fônons plutôt que par élétrons, conformément à ce qui est prévu par la loi de Wiedemann-Franz. Ces valeurs élevées de conductivité thermique peuvent être attribuées à la qualité et à la pureté supérieures du cristal, ainsi qu'aux valeurs de densité relatives aux amas de 3C-SiC.
Résistance à la corrosion
Le carbure de silicium (SiC) est un matériau inorganique qui consiste en polimorfos de carbone. Doté de caractéristiques physiques exclusives, le SiC a été utilisé dès la fin du XIXe siècle comme abrasif et, depuis lors, il a trouvé des applications dans divers domaines en raison de son efficacité supérieure dans les environnements à haute température.
La résistance à la corrosion dans les environnements complexes est l'un des principaux facteurs à prendre en compte dans la conception de composants céramiques, en particulier de composants fabriqués à partir de SiC. Les taux de corrosion dans les environnements complexes varient de faibles à élevés et réduisent considérablement la durée de vie utile en raison de l'augmentation des chutes sur la surface qui peuvent être dues à un effet mécanique. Bien que des progrès considérables aient été accomplis dans la compréhension du comportement d'oxydation de l'alumine, de la zircone et d'autres céramiques dans des environnements simples, ces modèles ne décrivent pas avec précision les taux de corrosion et de détérioration du SiC.
La corrosion du SiC dans des environnements complexes est encore aggravée par sa nature de matériau réfrigérant qui contient de faibles proportions de graphite, un condensateur électrique. Par conséquent, contrairement à d'autres matériaux réfrigérants, la graisse réduit la résistance à la corrosion du SiC dans son matériau.
Les recherches visant à améliorer la résistance à la corrosion du SiC ont exploré cette combinaison avec des métaux dont les points de fusion sont plus faibles ; le cobre est souvent utilisé, car il augmente la résistance au choc thermique et à la dégradation du SiC. Afin d'explorer davantage ces aspects, l'étude a permis de créer un compost de Cu-SiC avec 5 et 10% de SiC à l'aide de la technologie de la métallurgie du métal, en utilisant des bolas et des poudres frittées ; la microscopie électronique à balayage (SEM) et l'analyse des rayons X par dispersion d'énergie (EDAX) ont révélé une distribution uniforme du SiC dans le cuivre, tandis que les tests de la solution saline ont confirmé l'augmentation de la résistance à la corrosion par rapport à l'antécédent.
Washington Mills propose des grilles et des pièces de carbure de silicium CARBOREX(r) personnalisées en fonction de leurs spécifications particulières en matière de taille, de composition chimique et de forme pour le polissage et le traitement des surfaces, de sertissage de pièces en verre de quartz, ainsi que d'abrasifs recyclés et colmatés, tels que les lixas ou les miroirs à jatte. Entrez en contact avec nous dès maintenant pour en savoir plus ou pour faire une demande sur notre gamme de produits SIC ou en faire une !
Résistance chimique
Le carbure de silicium est un matériau céramique non oxydé exceptionnel qui trouve de nombreuses applications dans l'industrie. Reconnu depuis longtemps pour son extrême dureté, le carbure de silicium est souvent utilisé comme abrasif dans les armatures et les ferrures, mais ses autres qualités, telles que la résistance à la température, les faibles taux de dilatation et l'inertie chimique, lui permettent d'être utilisé dans de nombreuses applications industrielles, la résistance à la corrosion et la résistance au dessèchement, sont inestimables dans de nombreux environnements industriels, depuis la production de réfrigérateurs pour les fourneaux jusqu'aux pièces résistantes au dessèchement contenues dans les moteurs modernes, tels que les moteurs de brouillard ou les turbines à gaz.
Le carbure de silicium est fabriqué à partir de quartz et de carbone (généralement du pétrole) à des températures élevées dans une chambre de résistance, ce qui permet d'obtenir des grains de cor vert ou de cor vert, selon les impuretés présentes. Après transformation et densification, ces grains peuvent être utilisés sous forme de pó densifié, qui peut être combiné avec de la céramique métallisée pour produire des produits denses en carbure de silicium fritté ou recristallisé pour des composants plus grands.
La densité et la composition chimique de la surface du carbure de silicium jouent un rôle fondamental dans sa résistance à la corrosion par les acides oxydants, tels que les acides sulfurique, nitrique et chlorhydrique. Cela s'explique par le fait qu'une couche de SiO2 constitue une barrière d'oxydation qui empêche une réaction directe entre une espèce agressive et la surface du substrat. En fonction de la composition chimique des espèces agressives et des conditions de l'environnement de réaction, cette barrière d'oxyde peut se dégrader totalement ou rester intacte et se reconstituer dans les zones d'exposition, comme dans l'atmosphère.
La résistance à la corrosion des matériaux est déterminée par leur capacité à résister à un choc, à produire une couche d'oxyde et à résister à tout choc. Le silicium et le carbone peuvent former de fortes liaisons covalentes grâce à la combinaison de particules d'électrons dans des orbites hybrides sp3, ce qui rend le matériau résistant. Les applications thermiques et céramiques bénéficient du recyclage du carbure de silicium avec des cames protectrices d'oxyde pour améliorer la résistance à la corrosion.
L'inertie chimique et les autres propriétés du carbure de silicium en font un substitut adéquat aux métaux tels que le nickel, le molybdène et le tungstène dans les applications d'abrasion, où sa durabilité et sa stabilité sont essentielles. Le carbure de silicium est également un composant intégral des équipements modernes de lapidification, comme les serres circulaires et les tornos, en raison de sa durabilité et de sa stabilité ; além disso, sua extraordinária estabilidade tem sido usada em aplicações refratárias, como revestimento de fornos de fusão de cobre, revestimentos de tanques de fundição, fundição de escória/areia de móveis de fornos, como móveis, saggers, tijolos de verificação, abafadores de arco e placas e cadinhos de zinco de fornos elétricos.