Leistungsstarke Lösungen mit gesintertem Siliziumkarbid

Gesintertes Siliciumcarbid zeichnet sich durch eine beeindruckende Kombination aus Haltbarkeit, Festigkeit und chemischer Beständigkeit aus. Diese Eigenschaften werden jedoch direkt von der Reinheit des Rohmaterials beeinflusst; Verunreinigungen verschlechtern die Mikrostruktur und verringern gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften wie Biegefestigkeit und Bruchzähigkeit.

Die Reinheit trägt zu besseren Sinterbedingungen bei, was letztlich zu hochwertigem SSiC für industrielle Anwendungen mit kritischen Spezifikationen führt. Dieser Faktor sollte nicht außer Acht gelassen werden.

Bremsscheiben und Bremsbeläge

Bremsscheiben aus gesintertem Siliziumkarbid (CSC) bringen Fahrzeuge schneller zum Stehen und leiten die Wärme besser von den Bremsbelägen ab als solche aus Eisen, was die Leistung steigert und Bremsschwund verhindert, der bei wiederholtem Bremsen auftritt.

Untersuchungen der Reibungsübertragungsschichten auf Kohlenstofffaser/Kohlenstoff-Siliziumkarbid-Verbundwerkstoffen nach mehreren Bremsstopps mit einem organischen Belag sind wichtig, um zu verstehen, wie sich hohe Gleitgeschwindigkeiten auf ihre Stabilität und Leistung auswirken. In diesem Fall wurden Querschnittstomographien verwendet, um kohäsive Strukturen innerhalb der Transferschichten aufzudecken.

In der Reibungsübertragungsschicht wurden überall Metallkristallite mit einer Größe von Nanometern bis Mikrometern beobachtet, während amorphes Silizium/Siliziumoxide häufig auftraten. Außerdem bildete sich nach dem Bremsen eine Grenzfläche zwischen dieser Übertragungsschicht und der Cf/C-Verbundoberfläche, deren Nachhaltigkeit sich jedoch je nach SiC- und C-Regionen aufgrund der Unterschiede zwischen den organischen Bindemitteln, die in der Mischung mit den organischen Bindemitteln für die Bremsbelagmischung verwendet wurden, deutlich unterschied.

Komponenten für Flugzeugturbinen

Siliziumkarbid zeichnet sich durch seine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit, hohe Kriechfestigkeit und thermochemische Stabilität aus, was es zu einem ausgezeichneten Kandidaten für verschiedene thermostrukturelle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Energiebranche macht. Darüber hinaus können seine ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und seine geringe Dichte Gewicht einsparen und so die Treibstoffeffizienz und Geschwindigkeit erhöhen.

Unsere Thermoelement-Schutzrohre aus gesintertem Siliziumkarbid schützen die Temperatursensoren zuverlässig vor schädlichen Gasen und Partikeln, die sie angreifen könnten, sowie vor den rauen Umgebungsbedingungen und hohen Temperaturen, denen sie ausgesetzt sind, und garantieren genaue Messwerte für einen zuverlässigen Betrieb.

Diffusionsgebundene Siliciumcarbidkeramiken nutzen hochschmelzende Metallzwischenschichten wie Titan, Zirkonium, Molybdän und Wolfram für eine ideale Verdichtung. Infolgedessen weisen Werkstoffe auf SiC-Basis eine geringere Dichte, eine höhere Zähigkeit und Schadenstoleranz sowie eine bessere Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit auf als Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe, Oxid/Oxid-CMCs oder monolithische Keramiken - und das bei einer höheren Temperaturbeständigkeit als metallische Superlegierungen.

Elektrische Hochspannungsanwendungen

Siliziumkarbid hat in der Industrie als innovatives Leistungshalbleitermaterial Wellen geschlagen. Aufgrund seiner Fähigkeit, unter rauen Bedingungen wie hohen Temperaturen und Spannungen zu arbeiten, bieten Siliziumkarbid-Bauelemente im Vergleich zu ihren Silizium (Si)-Pendants unübertroffene Vorteile in Bezug auf hohe Leistungswandlungseffizienz und Haltbarkeit.

Die chemische Reinheit und die spezielle Mikrostruktur von Hexoloy SA SiC machen es widerstandsfähig gegen Rotationskräfte, Strahlen und Korrosion, während seine hohe Temperaturstabilität sowohl in oxidierenden als auch in reduzierenden Umgebungen dafür sorgt, dass es auch Rotationskräften standhalten kann.

Die große Bandlücke von Siliziumkarbid ermöglicht es, höheren elektrischen Drücken standzuhalten, was zu einer höheren Energieeffizienz in der Leistungselektronik und in Systemen für erneuerbare Energien führt. SiC-Leistungsbauelemente weisen Sperrspannungen auf, die um ein Vielfaches höher sind als die von Siliziumtransistoren. Dadurch müssen nicht mehrere Komponenten ersetzt werden, während gleichzeitig die Gesamtenergieverluste und die Verluste bei der Wandlereffizienz verringert werden. Darüber hinaus ermöglicht die längere Lebensdauer von SiC das Einbringen von Minoritätsträgern in die n-Schicht, was den Widerstand erheblich verringert.

Automobilanwendungen

Gesintertes Siliziumkarbid zeichnet sich durch hervorragende Verschleißfestigkeit und Festigkeitseigenschaften aus, so dass es als Basis für wichtige Automobilkomponenten wie Bremsen, Motorventile und Turbolader dienen kann. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner hervorragenden Chemikalien- und Abriebbeständigkeit perfekt für harte Arbeitsumgebungen geeignet.

Das keramische Sintern ist ein Hochtemperaturverfahren, bei dem pulverförmige Materialien durch atomare Diffusion ohne Schmelzen zu Festkörpern verdichtet werden, wodurch Bauteile mit genauen Abmessungen und komplizierten Geometrien entstehen. Hochreines SiC wird bei diesem Verfahren in speziell entwickelte Formen gespritzt, um Bauteile mit exakten Abmessungen und komplizierten Geometrien herzustellen. Nach dem Sintern müssen die Bauteile entbunden werden, um das Polymerbindemittel zu entfernen, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen - die Präzisionsentbinderung ermöglicht die Herstellung von Spezialdichtungen sowie von Automobilkomponenten mit maßgeschneiderten Oberflächenbehandlungen zur Leistungssteigerung.

Graphitbeladene Dichtungen verfügen über selbstschmierende Eigenschaften, um die Reibung zwischen den Gegenflächen zu verringern, was die Haltbarkeit und die Dichtungsleistung erhöht und gleichzeitig die thermische Stabilität in rauen Betriebsumgebungen verbessert. Darüber hinaus erhöht ihre verbesserte Schmierfähigkeit die thermische Stabilität sowie die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen für eine erhöhte Widerstandsfähigkeit in rauen Betriebsumgebungen - ideale Eigenschaften für Gleitringdichtungen, die in Pumpenanwendungen, Ventilbaugruppen und rotierenden Geräten eingesetzt werden, sowie für Hydraulikdichtungen, die Flüssigkeitsleckagen verhindern sollen.