Siliziumkarbid-Guss

Siliziumkarbid (SiC)-Keramik behält ihre überragende mechanische Festigkeit bei Temperaturen von bis zu 1.400 °C bei, während ihre einzigartige chemische Korrosionsbeständigkeit sie zu einem unschätzbaren Wert in vielen Anwendungen macht.

SiC-Granulat wird wegen seiner Härte und Zähigkeit in Schleifmitteln, wegen seiner Hitzebeständigkeit in feuerfesten Materialien, wegen seiner geringen Ausdehnung in Keramiken und in Gießereien für die Schruppbearbeitung von Gusseisen verwendet.

Verbesserte Festigkeit und Härte

Siliciumcarbid (SiC) ist ein Halbleiter mit großer Bandlücke und ein hartes keramisches Material, das häufig für Anwendungen wie Strahlen, Autobremsen und kugelsichere Westen verwendet wird. SiC, das in der Natur als Mineral Moissanit vorkommt, wird häufig als Granulat oder Pulver für hochbelastbare Anwendungen wie kugelsichere Westen hergestellt.

Die robuste Festigkeit und Haltbarkeit von Siliziumkarbid macht es zum idealen Material für ballistische Panzerungen. Die Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion sowie gegen thermische Schocks und chemische Angriffe machen dieses Material sehr widerstandsfähig gegen Schwachstellen in Verteidigungssystemen.

SiC ist in zwei polymorphen Formen erhältlich: Alpha mit hexagonaler Kristallstruktur und Wurtzit und Beta mit Zinkblende-Kristallstruktur. Beide Versionen weisen eine beeindruckende Bruchzähigkeit von 6,8 MPa m0,5 und eine Härte von 32 GPa auf, was SiC zu einem der härtesten bekannten Werkstoffe macht - nur Diamant und kubisches Bornitrid sind noch härter als dieses Material.

Im Vergleich zu Aluminiumoxid ist Siliziumkarbid eine wirtschaftlich günstigere keramische Option für den Einsatz in ballistischen Panzerungen. Außerdem sind seine überlegenen mechanischen Eigenschaften und seine geringe Dichte bei mittleren und schweren Bedrohungen mit denen von Borkarbid vergleichbar.

Studien haben gezeigt, dass sich SiC-Guss-Verbundwerkstoffe mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt in der Schmelze verbessern, da die Zahl der eutektischen Körner und zusätzlichen Karbide aufgrund höherer Schmelztemperaturen und geringerer Kohlenstoffdefizite in der Schmelze zunimmt. Die Agglomeration der SiC-Partikel führt auch zu einer verbesserten Korngröße und Mikrostrukturentwicklung, was wiederum zu verbesserten mechanischen Eigenschaften führt.

Erhöhte Langlebigkeit

Siliciumcarbid (SiC) ist ein extrem hartes und chemisch beständiges keramisches Nichtoxidmaterial, das in Schleifmitteln, feuerfesten Materialien, verschleißfesten Teilen und kugelsicheren Panzerungen sowie in mechanisch anspruchsvollen Anwendungen wie verschleißfesten Teilen eingesetzt wird. Aufgrund dieser Eigenschaften wird SiC in zahlreichen Bereichen eingesetzt, in denen es auf Härte ankommt, z. B. in Schleifmitteln wegen seiner überragenden Härte oder in feuerfesten Materialien wegen seiner Beständigkeit gegen hohe Temperaturen oder Stöße - einschließlich verschleißfester Teile, die in verschleißfesten Anwendungen wie verschleißfesten Teilen oder kugelsicheren Panzerungen eingesetzt werden, sowie in mechanisch anspruchsvollen Umgebungen, die verschleißfeste Teile oder kugelsichere Panzerungen erfordern, in denen es auf Härte ankommt; Dadurch eignet sich SiC für viele Anwendungen, einschließlich verschleißfester Teile und kugelsicherer Panzerungen, die mechanisch anspruchsvolle Anwendungen wie verschleißfeste Teile und kugelsichere Panzerungen wie verschleißfeste Teile oder kugelsichere Panzerungen Schutz vor mechanisch anspruchsvollen Umgebungen, bei denen die Härte eine Rolle spielt, wie verschleißfeste Teile und kugelsichere Panzerungen Schutz vor mechanisch anspruchsvollen Umgebungen wie verschleißfeste Teile und kugelsichere Panzerungen; mechanisch anspruchsvolle Anwendungen umfassen verschleißfeste Teile und kugelsichere Panzerungen, bei denen die hohe Härte von SiC es zu einem unschätzbaren Material macht.

Edward Goodrich Acheson stellte 1891 durch Erhitzen von Ton (einem Aluminiumsilikat) mit pulverisiertem Koks (Kohlenstoff) erstmals Karburundum (oder synthetisches Moissanit) her. Seit 1893 wird es in Form von Pulverkörnern oder Keramikplatten zur Verwendung in Autobremsen, Kupplungen und kugelsicheren Westen kommerziell hergestellt.

Gegossene Siliziumkarbidprodukte werden mit genauen Abmessungen geliefert, um jeder Anwendung gerecht zu werden. Ob einfach oder komplex, diese Teile sind für eine lange Lebensdauer und maximale Betriebseffizienz ausgelegt und verfügen über eine hervorragende Biegefestigkeit für mehr Sicherheit bei der Verwendung. CIM-SiC-Teile zeichnen sich durch eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Biegekräfte und eine lange Lebensdauer aus.

Ortech nutzt ein Reaktionsbindungsverfahren, um völlig dichtes SiC mit einem Gehalt an metallischem Silizium von ca. 10% herzustellen, und ermöglicht kostengünstige Formgebungsverfahren wie Gießen, Trockenpressen oder isostatisches Pressen. Unsere gebundenen SiC-Produkte weisen im Vergleich zu herkömmlichen, nicht gebundenen Keramiken eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit auf.

Erhöhte Korrosionsbeständigkeit

Siliciumcarbid (SiC) ist eine anorganische chemische Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff. In der Natur kommt es als das seltene Mineral Moissanit vor, wird aber seit 1893 für die industrielle Verwendung sowohl in Pulver- als auch in Kristallform als Schleifmittel hergestellt. Durch Dotierung mit Stickstoff oder Phosphor entstehen n-Typ-Halbleiter, während die Dotierung mit Beryllium-Aluminium-Gallium oder Bor zu p-Typ-Halbleitern führen kann.

Polyimid zeichnet sich dadurch aus, dass es in Wasser, Alkohol und Säuren unlöslich ist. Dadurch ist es äußerst widerstandsfähig gegen raue chemische Umgebungen, die weniger widerstandsfähige Materialien angreifen könnten. Diese Eigenschaft macht Polyimid ideal für Anwendungen, bei denen Komponenten potenziell korrosiven Umgebungen ausgesetzt sein können, die widerstandsfähige Materialien wie dieses erfordern.

Keramik ist bekannt für seine beeindruckende Festigkeit und Zähigkeit. Eine Bruchzähigkeit von 6,8 MPa m0,5 und ein Elastizitätsmodul von 440 GPa zeugen von ihrer Widerstandsfähigkeit; mit einer Härte von 32 GPa rangiert sie zudem nur hinter Diamant und Borkarbid als Werkstoff mit höherer Härte.

Ortech bietet vollständig dichte Siliziumkarbid (SiC)-Keramik an, die mit dem Reaktionsbindungsprozess hergestellt wird, bei dem etwa 10% metallisches Silizium erhalten bleibt, um kostengünstige Formgebungsverfahren wie Gießen, Trockenpressen und isostatisches Pressen zu vereinfachen und gleichzeitig einen hohen Reinheitsgrad zu erreichen. SiC-Keramik zeichnet sich durch überlegene mechanische Festigkeit bei höheren Temperaturen und hervorragende chemische Korrosionsbeständigkeit aus.

Erhöhte Hitzebeständigkeit

Siliciumcarbid ist eines der härtesten Materialien der Erde; nur Diamant und kubisches Bornitrid (CBN) kommen ihm nahe. Darüber hinaus verfügt Siliciumcarbid über außergewöhnliche thermomechanische Eigenschaften, die es zu einem ausgezeichneten Material für Anwendungen machen, die sowohl thermisch als auch mechanisch anspruchsvolle Bedingungen erfordern. So eignet es sich für Schleifmittel, verschleißfeste Teile und feuerfeste Materialien sowie für ballistische Panzerungen.

Das Impfen mit Siliziumkarbid verbessert die metallurgische Qualität von Grauguss nachweislich erheblich. Der Gießereiexperte Li Chuanshi schrieb, dass die Vorbehandlung durch Impfen die Unterkühlung des geschmolzenen Eisens verringern, Weißbruch verhindern, den Gehalt an eutektischem Korn erhöhen und die Bildung von Graphit des Typs B, E und D verhindern kann.

Wenn poröses Siliciumcarbid geschmolzenem Eisen ausgesetzt wird, keimen und wachsen seine Partikel um Graphitkerne herum, um deren Größe und Form zu stabilisieren, was dazu beiträgt, dass Graphitausscheidungen keine schuppigen Schalen oder sphäroidisches Wachstum bilden, die die Gussleistung beeinträchtigen würden.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories bietet sowohl gesintertes als auch reaktionsgebundenes poröses und vollverdichtetes Siliciumcarbid (SSiC) an. Wenden Sie sich an uns, um herauszufinden, welche Materialien für Ihre Anwendung geeignet sind, oder um zu besprechen, wie wir das perfekte Produkt entwickeln können, basierend auf der Erfahrung unserer Ingenieure bei der Herstellung von Herdplatten und Rekuperatorrohren bis hin zu Schieberplatten und verschleißfesten Platten.