Maximale Effizienz mit gesinterter Siliziumkarbid-Technologie

In dem Maße, wie sich die Bedürfnisse der Industrie und die Technologien ändern, wird gesintertes Siliziumkarbid zu einem unverzichtbaren Wegbereiter des Fortschritts.

Reaktionsgebundenes SiC wird hergestellt, indem Pulverpresslinge mit flüssigem Silizium infiltriert werden, das dann mit ihnen reagiert, um mehr SiC zu bilden und zu einem Pressling zusammenzuschmelzen. Bei diesem Verfahren werden die üblichen keramischen Formgebungsverfahren sowie nichtoxidische Sinterhilfsmittel eingesetzt.

Leistung bei hohen Temperaturen

Gesintertes Siliziumkarbid behält seine mechanische Festigkeit, Dimensionsstabilität und chemische Beständigkeit auch bei hohen Temperaturen bei und eignet sich daher für verschleißfeste Anwendungen wie Gleitringdichtungen, Lager und Pumpengehäuse.

Aufgrund seiner hohen Härte kann es Abrieb- und Rotationskräften problemlos standhalten, ohne Schaden zu nehmen, während seine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit es ermöglicht, schnelle Temperaturschwankungen in rauen Umgebungen wie Hochöfen oder Verbrennungsanlagen zu überstehen.

Reaktionsgebundenes SiC (RBSiC) ist ein alternatives Sinterverfahren für Siliciumcarbid (SiC). Dabei wird geschmolzenes Silizium in poröse Kohlenstoff- oder Graphitvorformen infiltriert, um RBSiC mit geringerer Dichte, aber höherer thermischer Stabilität zu erzeugen, was die Langlebigkeit von gesinterten SiC-Produkten und die Leistung in extremen Umgebungen verbessert und die Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Siliziumkarbidkeramik senkt. Darüber hinaus macht die niedrigere Sintertemperatur von RBSiC diese Technik kostengünstiger als herkömmliche Verfahren zur Herstellung von SiC-Keramik.

Abnutzungswiderstand

Gesintertes Siliciumcarbid ist aufgrund seiner Langlebigkeit ein hochwirksamer Werkstoff für technische Hochtemperaturanwendungen. Dazu gehören die Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion, Chemikalien, mechanische Beanspruchung und Temperaturschocks sowie eine überragende Festigkeit, Härte und Bruchzähigkeit.

Gesintertes SiC wird industriell durch strenge Sinterverfahren hergestellt, bei denen hochreine Siliciumcarbidpulver verwendet werden, die in einer inerten Atmosphäre wie Argon verdichtet, erhitzt und gesintert werden, um ein dichtes keramisches Material mit einem niedrigen Selbstdiffusionskoeffizienten zu bilden. Häufig werden Sinterhilfsmittel wie Bor eingesetzt, um die Härte weiter zu erhöhen.

Das Reaktionssintern ist ein effizientes Verfahren zur Herstellung großer Strukturbauteile wie Hochtemperaturofenmaterialien, Strahlrohre und Entschwefelungsdüsen. Zu den wichtigsten Prozessparametern gehören die Art und Größe der verwendeten Kohlenstoffquelle, die Partikelgröße der als Ausgangsmaterial verwendeten Siliziumkarbid-Rohstoffe, die Sintertemperatur und die Haltezeit. Außerdem können damit Verbundwerkstoffe auf SiC-Basis hergestellt werden, die sowohl eindimensional (z. B. mit Siliziumkarbid-Whiskern (SiCw)) als auch zweidimensional (Graphen-Nanoplättchen (GNP)) verstärkt sind.

Korrosionsbeständigkeit

Siliziumkarbid ist ein extrem hartes und haltbares Material mit außergewöhnlicher Korrosionsbeständigkeit. Es kann starken Säuren, Laugen und verschiedenen korrosiven Chemikalien widerstehen, ohne sich zu zersetzen - das macht es zum perfekten Material für chemische Pumpenteile, Brennerkomponenten und Ofenzubehör.

Aufgrund ihrer außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften sind keramische ballistische Panzerplatten ideal für den Schutz von Militär- und Polizeikräften vor Hochgeschwindigkeitsprojektilen und erhöhen so die Sicherheit. Darüber hinaus können sie im Maschinenbau eingesetzt werden, wo hohe Temperaturen und abriebgefährdete Komponenten erforderlich sind.

Die außergewöhnlichen physikalischen Eigenschaften von SSiC werden durch ein kompliziertes Sinterverfahren erreicht, das die Reinheit, Festigkeit und Haltbarkeit maximiert. Zur Herstellung von hochreinem Keramikpulver, das die Dichte und das Kornwachstum maximiert, können Verunreinigungen, die die Verdichtung oder das Kornwachstum schwächen, die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer erheblich verringern und so die Gesamtlebenszykluskosten dieses Materials senken. Reinheit ermöglicht eine schnellere Produktion mit höherer Ausbeute bei geringeren Lebenszykluskosten; hochwertige Rohstoffe spielen ebenfalls eine wichtige Rolle.

Widerstandsfähigkeit gegen thermische Schocks

Die einzigartige Struktur von Siliziumkarbid zeichnet sich durch starke Bindungen zwischen Kohlenstoff- und Siliziumatomen aus, die dieser Keramik eine hervorragende Härte, Festigkeit, Dichte, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung/Kontraktion sowie Inertheitseigenschaften verleihen, die sie außergewöhnlich stoßfest machen.

Reaktionsgebundene Siliziumkarbidwerkstoffe wie die von uns angebotenen Saint-Gobain Hexoloy-Keramikwerkstoffe werden durch Infiltration von Keramikpulvern mit flüssigem Silizium hergestellt, um eine bessere Kontrolle der Mikrostruktur zu erreichen und stärkere Produkte als drucklos gesinterte Siliziumkarbide zu erzeugen.

Gesinterte Thermoelementschutzrohre aus Siliziumkarbid bieten eine außergewöhnliche Langlebigkeit in industriellen Prozessen und widerstehen sowohl extremen Temperaturen als auch rauen Umgebungen, die in industriellen Prozessen vorkommen. So schützen diese gesinterten Rohre beispielsweise Sensoren in Hochtemperaturöfen vor schädlichen Gasen und Partikeln, die die Sensoren korrodieren und ihre Lebensdauer verkürzen könnten. Darüber hinaus verfügen sie über eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit und passen sich schnell an Veränderungen in ihrer Umgebung an, ohne zu spannen oder zu brechen, um die Effizienz bei anspruchsvollen Anwendungen zu maximieren.