Il carburo di silicio \u00e8 un materiale estremamente duro e resistente, con un'elevata densit\u00e0, un'eccezionale resistenza alla corrosione e straordinarie propriet\u00e0 tribologiche. \u00c8 disponibile sia in forma sinterizzata che in forma reattiva.<\/p>\n
La sinterizzazione senza pressione fornisce un'elevata densificazione grazie alla riduzione dell'energia superficiale dei grani dovuta alla reazione tra boro e carbonio1 , ma la sua elevata temperatura porta a un'eccessiva crescita dei grani che compromette le propriet\u00e0 meccaniche.<\/p>\n
Il carburo di silicio, comunemente chiamato carborundum, \u00e8 un composto chimico duro composto da silicio e carbonio che si trova in natura in minerali rari come la moissanite; tuttavia, pi\u00f9 comunemente viene prodotto in serie sotto forma di polvere e granuli da utilizzare come abrasivo e piastre ceramiche nei giubbotti antiproiettile. Il carborundum \u00e8 in grado di resistere alle alte temperature, pur rimanendo resistente agli agenti chimici, tra cui acidi come l'acido fosforico, solforico e nitrico.<\/p>\n
Il carburo di silicio sinterizzato ha trovato ampia applicazione in tutti i settori industriali, dall'aerospaziale all'astronomia, grazie alle sue notevoli propriet\u00e0 di isolamento termico. Il materiale refrattario in carburo di silicio sinterizzato vanta anche una notevole durata e pu\u00f2 essere lavorato con precisione utilizzando attrezzature costose per ottenere tolleranze precise.<\/p>\n
La ceramica di carburo di silicio \u00e8 disponibile in due variet\u00e0: a legame reattivo e sinterizzata. Il carburo di silicio a legame reattivo viene prodotto infiltrando compatti composti da SiC e carbonio con silicio liquido, creando una maggiore quantit\u00e0 di SiC che si lega alle particelle iniziali formando particelle di carburo di silicio a legame reattivo che aderiscono pi\u00f9 facilmente delle sue controparti sinterizzate, pur rimanendo economicamente vantaggiose grazie alla ridotta resistenza e durezza.<\/p>\n
Il carburo di silicio sinterizzato viene prodotto riscaldando le materie prime a temperature estremamente elevate in atmosfera inerte, trasformandole in un materiale estremamente resistente che pu\u00f2 essere utilizzato in varie applicazioni, come parti di usura per pompe da sabbia e cicloni minerari. Inoltre, presenta un'eccellente resistenza alla corrosione e propriet\u00e0 di bassa espansione termica.<\/p>\n
Il carburo di silicio legato per reazione (RSiC) viene prodotto pressando e sinterizzando (riscaldando) le particelle di polvere, creando un pezzo solido di materiale con elevata forza, durezza e resistenza alla corrosione e all'ossidazione, sebbene non sia duro come il carburo di silicio sinterizzato.<\/p>\n
Il carburo di silicio sinterizzato \u00e8 una ceramica tecnica con forti legami covalenti, che offre eccellenti propriet\u00e0 meccaniche alle alte temperature. Questo materiale vanta una grande durezza e resistenza all'usura, alla corrosione chimica, all'ossidazione e agli shock termici, oltre a un'ottima conducibilit\u00e0 termica, che lo rende adatto all'uso in ambienti difficili.<\/p>\n
La sinterizzazione in fase liquida produce materiali di elevata purezza con una microstruttura uniforme, pi\u00f9 compatta rispetto ai processi di sinterizzazione allo stato solido. Le variazioni dimensionali durante la densificazione sono minime; \u00e8 possibile produrre pezzi precisi con forme complesse. Gli additivi di sinterizzazione di boro e carbonio possono modificare le energie dei confini dei grani e le energie superficiali, migliorando la velocit\u00e0 di diffusione del volume e limitando la formazione di vetro tra i grani.<\/p>\n
I risultati della sinterizzazione allo stato solido presentano una resistenza allo scorrimento in compressione superiore rispetto alle loro controparti convenzionali, grazie all'aumento dell'energia cinetica del silicio cristallino e all'accelerazione del movimento delle dislocazioni all'interno delle regioni granulari, nonch\u00e9 all'aumento della concentrazione di silicio metallico che contribuisce a ridurre i tassi di scorrimento rallentando la diffusione del SiC attraverso i confini dei grani.<\/p>\n
Il carburo di silicio offre un'eccellente resistenza alla corrosione, all'ossidazione e all'usura, qualit\u00e0 che lo rendono un materiale adatto ad ambienti difficili dove altri materiali potrebbero deteriorarsi nel tempo. Inoltre, il carburo di silicio pu\u00f2 resistere a temperature fino a 1.900 gradi centigradi, il che lo rende adatto ai processi chimici in cui le apparecchiature possono entrare in contatto con sostanze chimiche e gas altamente acidi che si corrodono pi\u00f9 facilmente del previsto.<\/p>\n
Sia il carburo di silicio sinterizzato allo stato solido (SSiC) che le ceramiche di carburo di silicio infiltrate nel silicio sono risultati stabili in varie soluzioni chimiche, anche se queste ultime hanno una minore stabilit\u00e0 alla corrosione a causa del silicio libero. Per esplorare questi meccanismi, abbiamo condotto esperimenti di corrosione a breve e lungo termine su SiSiC in soluzione NaOH, utilizzando sia misure accurate della profondit\u00e0 di corrosione sulle superfici lucidate sia la microscopia elettronica a scansione sui prodotti di corrosione.<\/p>\n
Il carburo di silicio legato per reazione (RBSiC) viene prodotto infiltrando silicio liquido in preforme porose di carbonio o grafite e facendolo reagire in SiC. L'RBSiC si differenzia dalla sua controparte SSiC, pi\u00f9 costosa, per diversi aspetti: innanzitutto ha una resistenza e una durezza inferiori, ma costa molto meno per produrlo ed \u00e8 pi\u00f9 permeabile al passaggio di gas e liquidi; inoltre, presenta una buona resistenza all'abrasione, alla corrosione e agli shock termici, che ne consentono l'uso in applicazioni come gli ugelli dei bruciatori o i tubi per getti e fiamme; infine, presenta anche una buona resistenza agli shock termici, per consentire rapidi cambiamenti di temperatura senza risentirne.<\/p>\n
Il carburo di silicio sinterizzato vanta una delle conducibilit\u00e0 termiche pi\u00f9 elevate tra i materiali ceramici non ossidati, il che lo rende adatto ad applicazioni che comportano temperature elevate, come le applicazioni di SiC per deposizione da vapore chimico (CVD) o carburo di silicio legato per reazione.<\/p>\n
Situata vicino al nucleo, la sua struttura cristallina contribuisce ad aumentare la conducibilit\u00e0 termica per una ceramica ad alte prestazioni termiche. In grado di sopportare carichi ad alta temperatura con pochi danni e di resistere alla corrosione, all'ossidazione e alla fatica, questo materiale rappresenta una scelta eccellente per le applicazioni di tenuta delle pompe, in quanto pu\u00f2 rimanere resistente alla pressione e alla temperatura per periodi prolungati.<\/p>\n
Questo tipo di ceramica vanta anche una tenacit\u00e0 superiore, il che significa che pu\u00f2 resistere agli urti e alle vibrazioni meglio di altri materiali ceramici. Inoltre, la sua forza e la sua resistenza all'ossidazione sono tra le pi\u00f9 elevate della categoria.<\/p>\n
La sinterizzazione in fase liquida (LPS) \u00e8 una tecnica innovativa per la densificazione del carburo di silicio che utilizza additivi per la sinterizzazione di ossidi eutettici per densificare a temperature pi\u00f9 basse rispetto a quelle tradizionali, risparmiando cos\u00ec sui costi di produzione e riducendo contemporaneamente la porosit\u00e0 del prodotto finito.<\/p>\n
Le immagini HRTEM di campioni LPS-SiC con diversi additivi di sinterizzazione dimostrano come l'aumento dell'additivo uniformi la distribuzione della fase liquida tra i grani di SiC, portando a una densificazione, a una maggiore densit\u00e0 relativa e a un miglioramento della resistivit\u00e0 elettrica, propriet\u00e0 fondamentali per le applicazioni che utilizzano le frequenze delle microonde e delle onde millimetriche.<\/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\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=82"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":83,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82\/revisions\/83"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=82"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=82"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=82"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}