Platta av kiselkarbid

Kiselkarbidplattan är ett extremt hårt och tätt keramiskt material som erbjuder utmärkt korrosionsskydd mot syror och höga temperaturer, samt hög styvhet och låg värmeutvidgning, vilket gör det till ett utmärkt materialval för speglar i stora teleskop.

Saint-Gobain erbjuder ett imponerande utbud av kiselkarbidprodukter, däribland nitridbundna, reaktionsbundna och sintrade kiselkarbidplattor. Alla dessa fullständigt förtätade keramikmaterial uppvisar utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper för användning i extrema tillämpningar.

Motståndskraft mot korrosion

Keramiskt material av kiselkarbid har en rad olika användningsområden tack vare sina överlägsna tribologiska egenskaper och korrosionsbeständighet, till exempel i tätningar, mekaniska lager och filter för het gas eller smält metall. Dessutom är dess korrosionsbeständighet av stort intresse, vilket har lett till omfattande forskning kring SiC-keramik vid höga temperaturer.

Plattor av oxidbundet kiselkarbid utmärker sig genom sin enastående korrosionsbeständighet, vilket framgår av att ingen djup korrosion uppstår ens i miljöer som innehåller betydande mängder salt (se prov 1 i figur 7). Eftersom korrosionsbeständigheten till stor del bestäms av hur föroreningar segregeras från de kiselkarbidråvaror som används vid korrosionstesterna, säkerställer användningen av rena och noggrant kontrollerade kiselkarbidråvaror korrekta utvärderingar av prestandan i tuffa korrosiva miljöer.

Motståndskraft mot höga temperaturer

Kiselkarbid (vanligtvis kallat karborundum) är en kemisk förening bestående av kisel och kol. Även om det förekommer naturligt som mineralet moissanit, inleddes storskalig produktion år 1893 för användning som slipmedel, komponenter i elektroniska apparater samt keramiska plattor till skottsäkra västar.

Saint-Gobains eldfasta keramik tål höga temperaturer och tryck, vilket gör den lämplig för kompositpansarsystem som är utformade för att skydda mot befintliga och framtida ballistiska hot.

Oxidbundna SiC-plattor består av SiC-korn som är sammanbundna med vissa bindemedel, såsom SiO₂, för att öka belastningsmjukningstemperaturen, motverka oxidation och förbättra den termiska stabiliteten. De kan användas i stor utsträckning i keramikugnar för vardagsprodukter, keramikugnar för sanitetsprodukter, som foder i masugnar samt som foder i smältkärl för icke-järnmetaller.

Extrem hårdhet

Kiselkarbid har en hårdhet enligt Mohs-skalan som ligger nära diamantens, vilket gör det till ett av de hårdaste syntetiska materialen på jorden. Dessutom gör dess lätta men starka konstruktion att det tål de flesta ballistiska hot, vilket gör det lämpligt för skyddsvästar och avancerade skyddssystem.

Keramik av kiselkarbid kan tillverkas på olika sätt: sintrat SiSiC är ett fullständigt förtätat material med utmärkta mekaniska och kemiska egenskaper; reaktionsbunden (SiC/SiO₂) keramik har hög brottseghet, medan varmisostatiskt pressad SiC praktiskt taget inte krymper alls och har utmärkta egenskaper. Saint-Gobain använder olika produktionstekniker för att tillverka produkter som Hexoloy och DuraShock, vilka kombinerar styrkorna hos både borkarbid och kiselkarbid för oöverträffad skyddsnivå.

Dessa keramikföremål förpackas och hanteras med största omsorg för att undvika skador under transport och lagring och för att bevara dem i perfekt skick. Dessutom genomgår de noggranna kvalitetstester för att garantera jämn kvalitet och säkerställa att de håller under lång tid.

Hög hållfasthet

Tack vare sin enastående hållfasthet tål kiselkarbid stötar, vibrationer och höga temperaturer utan att skadas, vilket gör det till ett utmärkt materialval för krävande tillämpningar som mekaniska tätningar, ugnskomponenter och slitplåtar.

Reaktionsbundet kiselkarbid (RB SiC) är ett extremt slitstarkt keramiskt material som tål höga temperaturer, korrosion och nötning. För att framställa detta material måste smält kisel infiltreras i poröst kol som har packats i önskade former genom en infiltrationsprocess; när processen är avslutad blir det ett mycket tätt material med många av samma fördelar som sintrat kiselkarbid.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories erbjuder reaktionsbundna kiselkarbidplattor (RBSiC) som kan bearbetas och formas för olika tillämpningar. RBSiC-plattor kan minska termisk spänning under bränningen genom att ge stabilitet samtidigt som spänningsnivåerna sänks; i ugnar används dessa ofta för att minska termisk påfrestning samt som stödbalkar för konstruktionsbalkar eller vagnsystem.

Stabilitet

Kiselkarbid är mycket stabilt vid höga temperaturer och motståndskraftigt mot syrakorrosion. Dess mekaniska hållfasthet och motståndskraft mot nötning gör det dessutom till ett utmärkt materialval för skärverktyg eller slipmedel.

SiC och dess legering a-SiC uppvisar tättpackade hexagonala tetraeder som bildar en tättpackad hexagonal struktur, där hälften av tetraederplatserna är upptagna. Båda formerna av SiC är kovalenta föreningar med smala bandgap, vilket gör att de kan avge elektroner vid höga temperaturer och därmed utgör ett utmärkt halvledarmaterial.

Sintrad kiselkarbid (SSiC) är det bästa valet vid inköp av kiselkarbid, tack vare att materialet förtätas genom reaktionsbindning och lerinfusion, vilket ger en imponerande slitstyrka samt hög hållfasthet. Dessutom är denna variant toxikologiskt ofarlig, vilket gör den lämplig för tillämpningar där det kan förekomma kraftig nötning, såsom tätningar och pumpkomponenter.