Silisiumkarbidplate

Silisiumkarbidplater er et ekstremt hardt og tett keramisk materiale som gir god korrosjonsbeskyttelse mot syrer og høye temperaturer, i tillegg til stivhet og lav termisk ekspansjon, noe som gjør det til et utmerket materialvalg for speil i store teleskoper.

Saint-Gobain tilbyr et imponerende utvalg av silisiumkarbidprodukter, inkludert nitridbundne, reaksjonsbundne og sintrede silisiumkarbidplater. Alle disse fullt fortettede keramene har utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper for bruk i ekstreme bruksområder.

Motstandsdyktighet mot korrosjon

Keramiske materialer av silisiumkarbid har en rekke bruksområder på grunn av sine overlegne tribologiske egenskaper og korrosjonsegenskaper, for eksempel i tetninger, mekaniske lagre og filtre for varm gass eller smeltet metall. I tillegg er korrosjonsbestandigheten av stor interesse, noe som har ført til at det forskes mye på SiC-keramikk ved høye temperaturer.

Oksidbundne silisiumkarbidplater utmerker seg med eksepsjonell korrosjonsbestandighet, noe som kommer til uttrykk ved at det ikke forekommer dyp korrosjon selv i miljøer som inneholder betydelige mengder salt (se prøve 1 i figur 7). Ettersom korrosjonsbestandigheten hovedsakelig bestemmes ved å skille ut urenheter fra silisiumkarbidråmaterialene som brukes under korrosjonstester, sikrer bruk av rene og velkontrollerte silisiumkarbidråmaterialer nøyaktige evalueringer av ytelsen i tøffe korrosive miljøer.

Motstandsdyktighet mot høye temperaturer

Silisiumkarbid (ofte kalt karborundum) er en kjemisk forbindelse som består av silisium og karbon. Karborundum finnes naturlig som moissanittmineral, men i 1893 begynte man å produsere det i stor skala til bruk som slipemiddel og komponenter i elektroniske apparater samt keramiske skuddsikre vestplater.

Saint-Gobains ildfaste keramikk tåler høye temperaturer og trykk, noe som gjør dem egnet for komposittpansersystemer som er utviklet for å beskytte mot eksisterende og nye ballistiske trusler.

Oksidbundne SiC-plater er sammensatt av SIC-korn bundet sammen med visse bindingskomponenter som SiO2, for å øke belastningens mykgjøringstemperatur, antioksidasjon og termisk stabilitet. De kan brukes mye i daglig keramisk ovn, sanitær keramisk ovn, masovnsforing og ikke-jernholdige metallsmeltingstankforingsapplikasjoner.

Ekstrem hardhet

Silisiumkarbid har en Mohs-hardhetsgrad som ligger nær diamantens, noe som gjør det til et av de hardeste syntetiske materialene på jorden. Den lette, men sterke konstruksjonen gjør det dessuten i stand til å motstå de fleste ballistiske trusler, noe som gjør det egnet for kroppspansring og avanserte beskyttelsessystemer.

Silisiumkarbidkeramikk kan produseres på ulike måter: sintret SiSiC er et fullstendig fortettet materiale med utmerkede mekaniske og kjemiske egenskaper; reaksjonsbundet (SiC/SiO2) keramikk har høy bruddseighet, mens varm isostatisk presset SiC har praktisk talt ingen krymping og utmerkede egenskaper. Saint-Gobain bruker ulike produksjonsteknikker for å produsere produkter som Hexoloy og DuraShock, som kombinerer styrken til både borkarbid og silisiumkarbid for å oppnå uovertruffen beskyttelse.

Keramikken pakkes og håndteres med stor forsiktighet for å unngå skader under transport og lagring, og for å bevare den uberørte tilstanden. I tillegg gjennomgår de grundige kvalitetstester for å garantere konsistens og sikre langvarig bruk.

Høy styrke

Silisiumkarbid har en eksepsjonell styrke som gjør at det tåler støt, vibrasjoner og høye temperaturer uten å ta skade, noe som gjør det til et utmerket materialvalg for krevende bruksområder som mekaniske tetninger, ovnskomponenter og sliteplater.

Reaksjonsbundet silisiumkarbid (RB SiC) er et ekstremt slitesterkt keramisk materiale som tåler høye temperaturer, korrosjon og slitasje. For å lage dette materialet må smeltet silisium infiltreres i porøst karbon som pakkes i ønsket form ved hjelp av infiltrasjonsprosessen. Når prosessen er fullført, blir det et svært tett materiale med mange av de samme fordelene som sintret silisiumkarbid.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories tilbyr reaksjonsbundne silisiumkarbidplater (RBSiC) som kan bearbeides og formes for ulike bruksområder. RBSiC-plater kan redusere termisk stress under brenning ved å gi stabilitet og samtidig redusere stressbelastningsnivåene; i ovner brukes disse ofte for å redusere termisk belastning samt som støttebjelker for bærende bjelker i konstruksjoner eller bilsystemer.

Stabilitet

Silisiumkarbid er svært stabilt ved høye temperaturer og motstandsdyktig mot syrekorrosjon. I tillegg gjør den mekaniske spenningstoleransen og motstanden mot abrasive krefter det til et utmerket materialvalg for skjæreverktøy og slipemidler.

SiC og legeringen a-SiC har heksagonale, tettpakkede tetraedre som danner en heksagonal, tettpakket struktur, der halvparten av de tetraedriske områdene er fylt. Begge former for SiC er kovalente forbindelser med smale båndgap som gjør det mulig å frigjøre elektroner ved høye temperaturer, noe som gjør dette materialet til et utmerket halvledermateriale.

Sintret silisiumkarbid (SSiC) er det foretrukne valget ved kjøp av silisiumkarbid, takket være at det er fortettet gjennom reaksjonsbinding og leireinfusjonsprosesser, noe som gir imponerende slitasjemotstand og høy styrke. I tillegg er denne versjonen giftfri, noe som gjør den egnet for bruksområder som kan utsettes for stor slitasje, for eksempel tetninger og pumpekomponenter.