Miért az átkristályosított szilíciumkarbid a legjobb tűzálló anyag magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz?

A szilícium-karbid egy kivételes kerámiaanyag, amelyet szilárdsága, korrózióállósága és hővezető tulajdonságai miatt általában magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz használnak.

Az átkristályosított szilíciumkarbidot párologtatással és koagulációs eljárással állítják elő, és 11%-15% nyitott porozitással rendelkezik, ami megkönnyíti a fűtést, minimális zsugorodással; így kiküszöbölve számos, más gyártási módszerekkel kapcsolatos hátrányt.

Erősség

Természetes moissanit csak nyomokban található meteoritokban, korundban vagy kimberlit lelőhelyeken; a világszerte értékesített összes kereskedelmi SiC szintetikusan készül, tiszta szilícium és szén felhasználásával, amelyet elektromos kemencében elektromos árammal rendkívül magas hőmérsékleten olvasztanak össze.

A szilícium-karbid kerámia rendkívül alacsony tágulási együtthatóval rendelkezik, így alkalmas a hőmérséklet-változások repedés vagy törés nélküli kezelésére. Ezenkívül ez az anyag kiváló hajlítószilárdsággal és törési szívóssággal büszkélkedhet, ami azt jelenti, hogy olyan igénybevételeknek is ellenáll, amelyek más anyagokat széttörnének.

A termikus, mechanikai és kémiai tulajdonságok egyedülálló kombinációjának köszönhetően az RSiC-t számos iparágban alkalmazzák. Megtalálható a kemencék és gázégők bútoraiban; dízel részecskeszűrőkben; hőcserélőkben és hőszigetelő mellényekben - ahol nagy ütésállósága lehetővé teszi, hogy golyóálló anyagként is kiválóan teljesítsen.

A fémekkel kombinált RSiC-ből készült cementált karbidok (CCE) nagyobb fajlagos szilárdságot és rugalmassági modulust biztosítanak, mint a tiszta kristályos SiC. A Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories gyártja a Hexoloy-t, amely RSiC és alumínium fejlett kompozitja, amelyet a jelenlegi és a jövőbeni ballisztikus fenyegetésekkel szemben ellenálló, könnyű páncéllemezek gyártására használnak.

Hővezető képesség

Az átkristályosított szilíciumkarbid kiváló hővezető képessége miatt kiváló tűzálló anyag, amelyet rendkívül magas hőmérsékleten lehet használni, hővezető képessége tízszer nagyobb, mint a tűzálló agyagé, és könnyen alakítható összetett formákba. Továbbá a korrózióval és salaktámadással szembeni ellenállása rendkívül megbízhatóvá teszi a salaktámadással szemben; ezenfelül a nitridkötésű szilíciumkarbid még nagyobb termikus sokkállóságot és oxidációs ellenállást nyújt, mint az oxidkötésű változatok.

Az átkristályosított szilíciumkarbid tulajdonságainak kombinációja miatt felbecsülhetetlen értékű anyag, amelyet a fejlett technológiákban világszerte használnak. Az energiatakarékos LED-ektől és lézerektől kezdve az autókon át a kemencékig; mindenütt, ahol nagy teljesítményű anyagokra van szükség. Az átkristályosított szilíciumkarbid központi szerepet játszik ezekben az alkalmazásokban.

A Duratec átkristályosított szilíciumkarbid gerenda kiváló hőmérsékleti szilárdságot, könnyű súlyt, nagy hővezető képességet, alacsony hőtárolási arányt és hosszú élettartamot kínál. Az alagútkemencék, siklókemencék, kéthengeres kemencék és más magas hőmérsékletű kemencék szerkezeti kereteinek tartóvázai jelentősen növelhetik a termék tüzelési sebességének minősített arányát, miközben takarékoskodnak az energiaforrásokkal. A porcelán, az üvegkerámia, a kohászat és a tűzálló ipar mind felhasználhatja. Üreges gerendák, zsindelylemezek vagy különleges alakú alkatrészek is készíthetők belőle. Az RSiC büszkélkedhet azzal a képességgel, hogy hajlítható vagy deformálható anélkül, hogy eltörne vagy elveszítené az alakját, akár 1620degC hőmérsékletet is kibír anélkül, hogy sérülésnek vagy repedésnek adná át magát, így kiváló választás a nagyfeszültségű elektromos porcelán, szaniter porcelán és üvegkerámia kemencebútoraként.

Korrózióállóság

Az átkristályosított szilíciumkarbid rendkívül tartós anyag, amely kiváló korrózióállósággal rendelkezik, mivel kristályos szerkezete egy passzív oxidréteget tartalmaz, amely megvédi a savaktól, lúgoktól és oldószerektől, amelyek kémiailag megtámadhatják. Így az átkristályosított szilíciumkarbid kiváló választás olyan alkalmazásokhoz, mint az olajfinomítás és a vegyipari feldolgozás, amelyek mindennapos érintkezést jelentenek ezekkel az anyagokkal.

Az átkristályosított szilíciumkarbid kiváló mechanikai tulajdonságokkal, valamint kivételes hőtűréssel büszkélkedhet, ami azt jelenti, hogy hosszabb ideig képes rendkívül magas hőmérsékletet elviselni anélkül, hogy elveszítené integritását vagy szerkezeti épségét. Így az átkristályosított szilíciumkarbidot a repülőgépiparban és a katonai berendezésekben, például rakétákban, műholdakban és rakétákban alkalmazzák, ahol hőtűrése hozzájárul a teljesítmény javításához, miközben meghosszabbítja a berendezések élettartamát. Ezenkívül az átkristályosított szilíciumkarbidot olyan járművek fúvókáiban és szelepeiben is fel lehet használni, amelyek ellenállnak a lövedékeknek, például a golyóknak vagy rakétáknak.

A Hexoloy szinterezett és átkristályosított szilíciumkarbid (SSiC és RSiC) termékek választékát kínálja, hogy megfeleljen az Ön pontos specifikációinak, például a különböző méreteknek, hosszúságoknak és falvastagságoknak, amelyek különböző tűzálló alkalmazásokhoz alkalmasak. A szilíciumkarbid és a szilícium-nitrid egyaránt kiváló védelmet nyújt a szélsőséges hőmérsékletekkel, a koptató környezetekkel, a közvetlen lángbecsapódással és a károsodás egyéb formáival szemben. Továbbá ezek az anyagok kiváló oxidációs és erózióállósági tulajdonságokkal rendelkeznek, hogy meghosszabbítsák az élettartamukat a zord környezetben, valamint gyors lehűléssel és termikus sokkhatással szembeni ellenállással rendelkeznek. Ezen túlmenően jelentős előrelépés történt a korróziós tulajdonságaik megértésében, és ma már olyan modellek állnak rendelkezésre, amelyek segítenek a mérnököknek az összetett környezetben való optimális teljesítmény tervezésében.

Elektromos szigetelés

Az R-SiC kristályos mátrixa magas hőmérsékleten is megőrzi szilárdságát, és alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, ami minimalizálja az ütés- és repedésveszélyt. Így ideális a magas üzemi hőmérsékletekkel járó ipari alkalmazásokhoz.

Az RSiC számos csúcstechnológiai iparágban nélkülözhetetlen anyagként tűnik ki a termikus, mechanikai és kémiai tulajdonságok egyedülálló kombinációja miatt. A világ egyik legmegbízhatóbb, felülmúlhatatlan teljesítményű anyagává vált, amely továbbra is inspirálja az innovációkat.

A szilícium-karbid kerámiák többféle technikával is előállíthatók, többek között csúszásöntéssel, extrudálással és fröccsöntéssel. A gyártás után az RSiC-et magas hőmérsékleten, kemencében szinterezik, hogy átkristályosodjon és kialakuljon a jellegzetes mikroszerkezete, miközben egyidejűleg minden kötőanyagot eltávolítanak belőle, így csak tiszta RSiC marad a végeredmény.

a félvezetők abban különböznek a vezetőtől, hogy elektromos áram és elektromágneses mezők szabályozzák vezetőképességüket, lehetővé téve olyan elektronikus eszközök létrehozását, amelyek erősítik, kapcsolják vagy átalakítják a jeleket egy elektromos áramkörben. A SiC félvezetők különösen magas hőmérsékleten nagyobb elektronmozgékonyságot mutatnak, miközben ugyanezen a hőmérsékleten kisebb teljesítményveszteséget tapasztalnak, így a Schottky-diódák, tranzisztorok és FET-ek/MOSFET-ek alapanyagává váltak.