Rekristallisiertes Siliziumkarbid

Rekristallisiertes Siliziumkarbid entsteht in einem Ofenverfahren, bei dem hochreines Siliziumkarbidpulver mit Kohlenstoff vermischt wird. Dadurch weist rekristallisiertes Siliziumkarbid im Vergleich zu gesinterten und reaktionsgebundenen Varianten des Materials überlegene Gesamteigenschaften auf.

Metallfaser-Verbundwerkstoffe (MFC) werden häufig für Ofenauskleidungen verwendet und zu tragenden Bauteilen aus Keramik für Öfen verarbeitet. MFC bietet eine hervorragende Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegenüber sauren Lösungen, ist zudem diamanthart und widerstandsfähig gegen Eindrücke bei Stößen.

Hochtemperaturbeständigkeit

Rekristallisiertes Siliziumkarbid (RSC) ist eine hochentwickelte technische Keramik, die in verschiedene flache und längliche Formen gegossen werden kann und zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in der Luft- und Raumfahrt, im Militär sowie im Maschinenbau bietet, um Leistung und Sicherheit zu steigern. Aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften ist dieses Material als hochmoderner Werkstoff sehr gefragt.

RSiC-Material zeichnet sich durch eine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit aus und kann problemlos bei Temperaturen von bis zu 1600 °C eingesetzt werden, ohne sich zu verformen oder Risse zu bilden. Damit ist es eine ausgezeichnete Wahl für den Einsatz in Walzenöfen, da es auch über längere Betriebszeiten hinweg ohne Verformungen oder Risse standhält.

RSIC ist ein außergewöhnlich dichtes Material mit einer offenen Porosität von nur 1–15%, das bei hohen Temperaturen gesintert wird, um eine feste Struktur zu bilden, die verschiedenen Umgebungsbedingungen standhält. Im Vergleich zu anderen Hochleistungskeramiken wie Aluminiumoxid weist RSiC eine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit auf und kann sich schnell ändernden Temperaturen anpassen, ohne zu zerbrechen oder sich zu verformen. Dadurch eignet es sich für den langfristigen Einsatz in abrasiven Umgebungen und bietet eine längere Lebensdauer als andere Werkstoffe.

Hohe Festigkeit

Die hohe Härte und Festigkeit von rekristallisiertem Siliziumkarbid machen es zu einem idealen Werkstoff für chemische Anlagen, die häufig über längere Zeiträume in Umgebungen mit hohen Temperaturen und starker Korrosion betrieben werden. Rekristallisiertes SiC bietet unter diesen Umständen einen unverzichtbaren strukturellen Schutz, um die Integrität der Anlagen zu gewährleisten und deren Lebensdauer zu verlängern.

R-SiC hebt sich aufgrund seiner überragenden Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und thermischen Stabilität von gängigen Werkstoffen für Hochtemperaturanwendungen wie Aluminiumoxid und Zirkonoxid ab. Da jedoch unterschiedliche Anwendungsszenarien spezifische Anforderungen stellen, sollte die Materialauswahl von den tatsächlichen Temperaturanforderungen, den chemischen Umgebungsbedingungen, den mechanischen Belastungen, Budgetaspekten usw. abhängen.

RSIC zeichnet sich durch einen außergewöhnlichen Reinheitsgrad von 99,99% sowie eine hervorragende Beständigkeit gegen chemische Einflüsse, Verschleiß, Korrosion, Thermoschock und Oxidation aus. Es lässt sich im Blasch-Verfahren zu komplexen Formen verformen und eignet sich für den Einsatz als Schutzrohre, Auskleidungen für Brennofenmöbel, Walzen, Rohrschutzvorrichtungen, Brennerhalter und Brennerhalter – es hält beim Brennen sogar Temperaturen von bis zu 2600 °C stand!

Hohe Korrosionsbeständigkeit

Rekristallisiertes Siliziumkarbid weist in einer Vielzahl von Medienumgebungen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf, verhindert die Erosion durch verschiedene korrosive Substanzen und behält dabei über lange Zeiträume hinweg seine mechanischen Eigenschaften bei und ist gegenüber Temperaturschwankungen unempfindlich. Darüber hinaus lässt es sich mit Metallen oder keramischen Werkstoffen zu Verbundwerkstoffen mit hervorragender Leistungsfähigkeit und langfristiger Stabilität kombinieren.

R-SiC ist ein außergewöhnlich widerstandsfähiger feuerfester Werkstoff, der sowohl Schlackeangriffen als auch Flammenerosion standhält und sich somit ideal für Anwendungen in der Chemie-, Stahl- und Maschinenbauindustrie eignet.

RSiC kann als Auskleidungsmaterial in verschiedenen Arten von chemischen Anlagen eingesetzt werden, darunter Reaktoren, Rohrleitungen und Wärmetauscher. Da diese Anlagen in Umgebungen mit hohen Temperaturen und korrosiven Bedingungen betrieben werden, kann eine längere Einwirkung im Laufe der Zeit zu Schäden führen, was die Produktivität mindert und Sicherheitsbedenken aufwirft. Durch die Wahl von RSiC als Auskleidungsmaterial wird hingegen die Lebensdauer der Anlagen verlängert und gleichzeitig die Produktionseffizienz deutlich gesteigert.

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Rekristallisiertes Siliziumkarbid (RCC) ist ein hochentwickelter technischer Keramikwerkstoff, der zu verschiedenen flachen oder länglichen Formen gegossen oder extrudiert werden kann und sich für Hochleistungsanwendungen eignet, die hervorragende thermische, chemische und mechanische Eigenschaften erfordern.

Wabenkeramik für Solartürme nutzt den niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten von RSiC, um Sonnenlicht zu absorbieren und in Strom umzuwandeln, und eignet sich zudem hervorragend für Tiegel, die bei Hochtemperatur-Sinterprozessen mit Metallpulvern zum Einsatz kommen. Darüber hinaus tragen die hervorragenden Wärmeisolierungseigenschaften des Materials dazu bei, dass es bei Temperaturschwankungen seine Form behält.

RSiC kann auch für energiesparende Ofenauskleidungen und strukturelle Ofenkomponenten sowie für chemische Anlagen, die mit Hochtemperaturmedien arbeiten, und für verfahrenstechnische Anlagen, die mit korrosiven Medien in Berührung kommen, verwendet werden. Seine Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und thermische Stabilität sind ideal für Hochtemperaturumgebungen, in denen andere Keramikwerkstoffe beschädigt würden oder Risse bekämen; seine Kriechfestigkeit unter hoher Belastung bedeutet, dass es unter Lasten nicht durchhängt wie andere keramische Werkstoffe, beispielsweise mit Yttriumoxid stabilisiertes Zirkonoxid oder Siliziumnitrid; es ist biegsam, jedoch nicht so biegsam wie gesintertes und nitridgebundenes Siliziumkarbid; seine Wärmeleitfähigkeit macht RSiC zu einem effizienten Material für den Energieübertrag.

Hohe Porosität

Rekristallisiertes Siliziumkarbid ist dank seiner im Vergleich zu anderen Werkstoffen überlegenen mechanischen und thermischen Stabilität ein idealer Werkstoff für Hochtemperaturanwendungen wie Partikelfilter in Abgassystemen von Dieselfahrzeugen. Darüber hinaus dient es als Verstärkungsmaterial in Keramiken und feuerfesten Werkstoffen, wie beispielsweise mit Aluminiumoxid verstärkten Quarz-Ofenauskleidungen oder feuerfesten Auskleidungen.

Die Festigkeit von porösem RSiC hängt von seinem Porenvolumenanteil und seiner Mikrostruktur ab; insbesondere spielt dabei ein fester Halsbereich zwischen den SiC-Körnern eine entscheidende Rolle – je größer dieser Halsbereich ist, desto höher dürfte die Biegefestigkeit des porösen RSiC sein.

Die Porenstruktur eines RSiC-Werkstücks lässt sich durch Anpassung der Parameter des karbothermischen Reduktionsprozesses oder der Partikelgröße steuern. Ein stärker rekristallisiertes Werkstück weist weniger miteinander verbundene Poren auf; dies lässt sich durch eine Erhöhung der Temperatur während des Sintervorgangs, eine Verlängerung der Verweildauer bei dieser Temperatur oder das Brennen in einer inerten Atmosphäre erreichen.