Siliziumkarbid-Fliesen sind Ihr Schutzschild gegen Stöße

Siliziumkarbid (SSiC), oft mit seinem Akronym bezeichnet, wird seit langem in zahlreichen Anwendungen rund um den Globus eingesetzt. IPS Ceramics liefert alle wichtigen Arten von Hochleistungssiliziumkarbid, einschließlich gesintertem und reaktionsgebundenem SSiC (Hexoloy).

Harte und leichte Panzerungslösungen aus SiC-Platten bieten dem Personal, das verschiedenen Bedrohungen in unterschiedlichen Umgebungen ausgesetzt ist, Schutz vor mehreren Bedrohungen und machen ballistischen Schutz zu einer ausgezeichneten Option für Militärbasen und taktische Operationen.

Korrosionsbeständigkeit

Siliciumcarbid besteht aus Silicium- und Kohlenstoffatomen, die in seiner Kristallstruktur durch starke kovalente Bindungen miteinander verbunden sind. Dadurch entstehen starke kovalente Bindungen, die Säuren oder Laugen widerstehen und geschmolzene Salze bis zu 1600 Grad Celsius ohne Beeinträchtigung zulassen. Darüber hinaus machen sein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient und seine Festigkeit es zu einem ausgezeichneten Material für Hochtemperaturanwendungen.

Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid (RB SiC) ist auf maximale Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgelegt und wird nur von seinem Gegenstück, dem nitridgebundenen Siliciumcarbid (NB SiC), bei weitem übertroffen. Darüber hinaus kann es aufgrund seiner Gießbarkeit große oder komplexe Formen annehmen und bietet gleichzeitig wünschenswerte feuerfeste und chemische Eigenschaften, die es zu einem hervorragenden Material machen.

Hexoloy SA SiC ist eine drucklos gesinterte Siliziumkarbidkeramik mit überlegenen mechanischen Eigenschaften und hervorragender Abriebfestigkeit, die es für hocheffiziente Maschinenkomponenten wie Antriebspumpen, Dichtungsringe, Düsen und Buchsen geeignet macht. Darüber hinaus wird die einzigartige Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit von Hexoloy SA SiC durch die spezielle Kombination aus feuerfestem Bindemittel und chemischer Zusammensetzung erreicht.

Abnutzungswiderstand

Siliziumkarbidfliesen sind eines der härtesten keramischen Materialien auf dem Markt. Es bietet eine hervorragende Abrieb-, Erosions- und Schlagfestigkeit; seine Härte übertrifft die von Aluminiumoxid bei weitem; seine Korrosionsbeständigkeit ist besser als die der meisten Keramiken; und seine Oxidationsbeständigkeit übertrifft sogar die von Wolframkarbid.

Gesintertes Siliciumcarbid (SSiC) bleibt im Gegensatz zu Aluminiumoxid auch bei höheren Temperaturen stabil, ist halbleitend und bietet die höchste chemische Beständigkeit unter den Feinkeramiken.

Siliziumkarbid (SiC) zur Verwendung in leichten Panzersystemen hat sich aufgrund erheblicher Kosten- und Leistungsvorteile gegenüber bestehenden Materialien wie Aluminiumoxid schnell durchgesetzt. Dieses Phänomen ist auf die hohe ballistische Leistung in Verbindung mit Gewichtseinsparungen zurückzuführen. In dieser Forschungsarbeit wird untersucht, ob die KrF-Excimer-Laserbearbeitung von SiC- und Aluminiumoxid-Platten vor dem Verkleben eine Verbesserung der keramischen Panzerplatten mit Verbundwerkstoffrückseite bewirken könnte. Zu Vergleichszwecken wurden Tests mit Kontrollplatten, nachgebrannten und laserbehandelten Aluminiumoxid/Siliziumkarbid-Platten durchgeführt, die nach STANAG 4569 Stufe III/IV geprüft wurden.

Hohe Temperaturbeständigkeit

Gesintertes Siliciumcarbid zeichnet sich unter den feinkeramischen Werkstoffen dadurch aus, dass es sich bei Temperaturen von bis zu 1.400 °C nicht zersetzt. Dies macht es zum bevorzugten Werkstoff für mechanische Dichtungen und Pumpenteile, Halbleiterverarbeitungsanlagen und allgemeine Industriemaschinen, die hitzebeständig sein müssen.

Gesintertes SiC hat eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit. Selbst wenn es Hochgeschwindigkeitsprojektilen ausgesetzt wird, kann es erheblichen Schäden standhalten, ohne zu zersplittern oder zu brechen - wie ballistische Tests an Verbundplatten aus Aluminiumoxid und gesintertem SiC gezeigt haben. Die Kontrollproben wiesen erhebliche Schäden an der Klebeschicht auf, während die mit vier Schüssen laserbehandelten Platten bei diesen Beschussversuchen nicht versagten.

Die Keramikprodukte von ATTs werden sorgfältig verpackt, um Schäden während des Versands zu minimieren. Die Fliesen werden in versiegelten Beuteln verschickt, während die Kartons für einen sicheren Transport mit schwerem Schaumstoff gepolstert sind.

Schlagzähigkeit

Siliciumcarbid-Keramik bietet eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit. Diese Form der feuerfesten Keramik kann entweder durch Reaktionskleben oder durch Reaktionsinfiltration hergestellt werden. Bei letzterem Verfahren wird grobes Siliziumkarbidpulver mit geschmolzenem Metall wie Aluminium infiltriert, um einen Keramik-Metall-Verbundwerkstoff zu bilden.

Die nach diesem Verfahren hergestellten Keramikfliesen mit der Bezeichnung SiC (Aluminiumoxid/Siliziumkarbid) weisen eine extreme Härte von 9,5 nach der Mohs'schen Skala auf und bieten eine der höchsten Ermüdungsfestigkeiten und Abriebbeständigkeiten unter den Feinkeramiken sowie hervorragende chemische Trägheitseigenschaften und Beständigkeit gegen Säuren.

Untersuchungen mit relativ weichen Wolframkarbid-Kerngeschossen ergaben, dass reaktionsgebundene SiC-Keramik bei einer Schichtdicke von 7,59 mm oder mehr einen hervorragenden Schutz bietet und einen ausgezeichneten Masseneffizienzfaktor erreicht, der 4,9-mal höher ist als bei Stahlpanzermaterial (ohne Kanteneffekte). Die Laserbearbeitung vor dem Verkleben verbesserte die ballistische Leistung von Keramikplatten mit Verbundwerkstoffhintergrund, die nach STANAG 4569 Stufe III und IV getestet wurden, erheblich; insbesondere zeigten die laserbehandelten Platten eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Schäden durch getestete 7,62-mm-Projektile.