Piikarbidilevy tarjoaa vertaansa vailla olevan suojan vakavia uhkia vastaan

Piikarbidilevy on poikkeuksellisen kestävä keraaminen materiaali, joka tarjoaa ylivertaisen suojan vakavia uhkia vastaan. Piikarbidilevyt kuuluvat maapallon kovimpiin materiaaleihin, ja ne kestävät sekä korkeita lämpötiloja että jännitepiikkejä murtumatta.

Stanford Advanced Materials (SAM) on johtava piikarbidituotteiden toimittaja. Tarjoamme asiakkaillemme laajan valikoiman räätälöityjä vaihtoehtoja.

Suuri kovuus

Piikarbidilevyt ovat Mohsin kovuusasteikolla kovuudeltaan toisella sijalla heti timantin jälkeen, minkä ansiosta ne ovat poikkeuksellisen lujia ja kulutusta kestäviä. Niiden kestävyyden ansiosta ne soveltuvat käytettäväksi vaativissa olosuhteissa, joissa ne joutuvat alttiiksi suurelle mekaaniselle rasitukselle tai paineelle.

Lisäksi ne ovat korroosiota ja kemiallisia reaktioita kestäviä, minkä ansiosta ne säilyttävät toimintakykynsä ja rakenteellisen eheytensä vaativissakin käyttöolosuhteissa, kuten korkeissa lämpötiloissa, nopeissa lämmitys- ja jäähdytysjaksoissa sekä kemikaaleille altistuneina.

Piikarbidilevyjen lujuuden ansiosta niitä voidaan käyttää suojapanssareina, jotka suojaavat ballistisilta uhilta. Yhdistettynä muihin materiaaleihin, kuten boorikarbidiin ja aramidikuituun, niiden tehokkuus suojapanssareiden suojaamisessa luodeilta, panssariin läpäiseviltä ammuksilta ja heittokappaleilta paranee entisestään. Lisäksi ne ovat kevyitä, mikä tekee niiden käyttämisestä paljon mukavampaa!

Erittäin luja

Piikarbidikeraami on yksi vahvimmista ei-oksidikeraameista, ja se säilyttää lujuutensa jopa korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi sillä on erinomainen happo- ja emäskestävyys, erinomainen hapettumiskestävyys sekä alhainen lämpölaajenemiskerroin.

Piikarbidilevyjen lujuus tekee niistä erinomaisen valinnan materiaalien leikkaamiseen ja hiontaan liittyvissä sovelluksissa, sillä ne kestävät sekä paineita että hiontaprosesseissa syntyvää lämpöä. Lisäksi niiden korroosionkestävyyden ansiosta niitä voidaan käyttää kemiallisissa prosesseissa, jotka muuten tuhoaisivat muita materiaaleja.

Piikarbidilevyjä käytetään yleisesti sotilasajoneuvojen ja lentokoneiden panssarointiin niiden suuren kovuuden ja keveyden ansiosta, minkä vuoksi ne ovat erinomainen ratkaisu monenlaisten uhkien torjumiseen ilman, että ajoneuvon paino kasvaa liikaa. Piikarbidilevyjä käytetään myös suojakilpinä tai esteinä vaarallisissa tilanteissa suojaamaan ihmisiä luodeilta tai sirpaleilta; niiden muotoja ja kokoja voidaan räätälöidä kunkin käyttötarkoituksen mukaan.

Korkea lämmönjohtavuus

Piikarbidi on kulutusta kestävä keraaminen materiaali, jolla on erinomaiset kantavuusominaisuudet jopa äärimmäisissä lämpötiloissa. Alhaisen lämpölaajenemiskertoimen ja happokorroosionkestävyytensä ansiosta tämä kestävä keraaminen materiaali selviää vaivattomasti jopa kaikkein ankarimmista olosuhteista. Lisäksi sen erinomaiset kovuus- ja kulutuskestävyysominaisuudet takaavat, että se kestää kaiken!

Lujuus johtuu SiC:n ainutlaatuisesta kiderakenteesta. Se koostuu tiiviisti sidotuista pii- ja hiiliatomeista, jotka ovat sitoutuneet kovalenttisilla sidoksilla kidehilan sisällä, mikä antaa sille poikkeuksellisen kovuuden. Alfa-SiC on yleisin muoto, sillä sillä on wurtsiitin kaltainen kuusikulmainen kiderakenne, kun taas sinkkiblende-kiderakenteen omaava beeta-SiC on harvinaisempi.

Piikarbidilevyjen valmistus vaatii useita vaiheita: jauheen valmistus, sekoittaminen ei-oksidisten sideaineiden kanssa, muodonmuodostus suulakepuristuksella (putket) tai kylmäisostaattisella puristuksella (levyt ja lohkot) sekä lopuksi sintraus korkeassa lämpötilassa. Jokainen valmistettu materiaali on läpäistävä tiukat testit ennen sintrausta; tyypillisiä testejä ovat röntgendiffraktioanalyysi, korkean resoluution skannaava läpäisyelektronimikroskopia, elektronien takaisinsirontadiffraktio ja toissijaisen ionin massaspektrometria.

Erinomainen korroosionkestävyys

Piikarbidilevyt ovat erittäin kestävää materiaalia, jota käytetään leikkuutyökaluissa ja osissa, jotka on suunniteltu kestämään kovaa kulutusta. Niiden erinomainen lämmönjohtavuus sekä kemiallinen ja hapettumiskestävyys tekevät niistä sopivia moniin prosesseihin ja valmistusmenetelmiin – mukaan lukien kylmäisostaattinen puristus.

Tällä materiaalilla on erinomainen murtolujuus ja taivutuslujuus, mikä osoittaa sen kyvyn kestää mekaanista rasitusta ja painetta. Sen kovuus on verrattavissa timanttiin ja boorikarbidiin – mikä tekee siitä yhden markkinoiden kovimmista synteettisistä materiaaleista. Lisäksi se on erinomainen valinta sovelluksiin, joissa vaaditaan korroosionkestävyyttä ja kestävyyttä vaativissa olosuhteissa.

Sekä substraattimateriaalin kemiallinen koostumus että sen välitön reaktioympäristö vaikuttavat merkittävästi seoslevyn korroosiokäyttäytymiseen. Reaktioympäristöjä voivat muuttaa epäpuhtaudet, sintrausapuaineet, raerajavaiheet tai huokoisuus, jotka muuttavat oksidikerroksen morfologiaa; happamilla kuonilla on tyypillisesti nopeammat taantumisnopeudet kuin emäksisillä, kun verrataan korroosionopeutta substraattimateriaaliin nähden; lisäksi alumiinioksidin läsnäolo hidastaa reaktiota, mikä vaikuttaa myös eroosionopeuksiin.

Erinomainen kulutuskestävyys

Piikarbidilevyt tarjoavat erinomaisen kulutus- ja iskunkestävyyden, mikä voi pidentää niiden käyttöikää merkittävästi ympäristöolosuhteista riippuen. Lisäksi piikarbidi on yksi tunnetuista kovimmista materiaaleista, minkä ansiosta se suojaa tehokkaasti esimerkiksi panssariammuksilta ja suurinopeuksisilta sirpaleilta sekä kemiallisilta vaaroilta – tarjoten henkilöstölle ja laitteille lisäsuojaa mahdollisilta haitallisilta vaikutuksilta.

Tribologiset testit osoittivat, että nitridisoidun SiC:n kuluminen oli huomattavasti vähäisempää kuin teräksen kuluminen kevyessä maaperässä, jossa oli irtonaisia hiekkahiukkasia, kun taas keskikokoisessa ja raskaassa maaperässä sen kuluminen oli yhdeksän kertaa vähäisempää kuin maanmuokkauksessa käytettävien liikkuvien osien valmistukseen tarkoitetun erikoisteräksen kuluminen – ja 1,5 kertaa vähemmän kuin F-61-päällyshitsaus kaikissa maaperäolosuhteissa.

Piikarbidikeraaminen levy erottuu ihanteellisena materiaalina suojapanssareihin, teollisuuskoneiden osiin, puolijohdesubstraatteihin ja moniin muihin käyttötarkoituksiin. Sen korkean lämpötilan kestävyys ja alhainen lämpölaajenemiskerroin tekevät siitä arvokkaan materiaalin vaativissa olosuhteissa, sillä se parantaa järjestelmän vakautta ja tehokkuutta sekä vähentää järjestelmän laajenemiskerrointa.