Siirry sisältöön

Tutustu sintratun piikarbidin vahvuuksiin

  • kirjoittanut

Piikarbidi (SiC) on yksi maapallon kovimmista materiaaleista, ja se säilyttää kovuutensa myös korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi SiC:llä on erinomaiset kulutuskestävyys-, taivutuslujuus-, kemiallinen stabiilisuus- ja lämmönjohtavuusominaisuudet.

Morganin Purebide-tuoteryhmän tuotteet sopivat moniin käyttötarkoituksiin erinomaisen kulumis- ja korroosionkestävyytensä ansiosta, minkä vuoksi ne ovat erinomainen valinta kovapinnoitettuihin tiivistyskomponentteihin.

Ballistiset suojalevyt

Luodinkestävät suojaliivit perustuvat levyihin, jotka pysäyttävät luodit ja estävät vammoja; niiden lujuuden ja ballistisen kestävyyden on täytettävä tiukat testausvaatimukset, jotta ne voidaan pitää käytössä.

NIJ-sertifioinnissa testataan, kuinka tehokkaasti suojalevy pysäyttää eri nopeuksilla ammuttuja ammuksia, joten on erittäin tärkeää, että nämä testit suoritetaan asianmukaisesti.

Tämä keksintö koskee menetelmää reaktiosidottujen piikarbidikeramiikoiden (RBSC) valmistamiseksi panssarointikäyttöön. Piikarbidihiukkasia sisältävä kuitumainen hiilikangas tai panssariesimuotti muutetaan kemiallisesti ottamalla se kosketukseen sulan tunkeutumisaineen kanssa, jolloin muodostuu kerroksia, jotka vähentävät takapinnan heijastussyvyyttä 50 prosenttia verrattuna kaupallisesti saatavilla olevaan kiinteässä tilassa sintrattuun piikarbidiin (SSIC) ja parantavat samalla energianvaimennuskykyä SA-testauksessa.

Lämpöparien suojaputket

Piikarbidikeramiikka kuuluu kovimpiin ja lämmönkestävimpiin hienokeramiikoihin, ja se säilyttää lujuutensa jopa korkeissa lämpötiloissa – mikä tekee siitä ihanteellisen materiaalin mekaanisiin tiivisteisiin ja korkean suorituskyvyn pumppukomponentteihin. Lisäksi piikarbidipohjaiset puolijohteet tarjoavat sähköistä puolijohdeominaisuutta sekä erinomaista kemiallista korroosio- ja kulutuskestävyyttä.

Keraamisia suojaputkia käytetään jalometallisten lämpöparien suojaamiseen ankarilta olosuhteilta ja suoralta liekin vaikutukselta. Ne valmistetaan usein alumiinioksidista, ja niiden seinämät ovat paksut, mikä pidentää niiden käyttöikää ja parantaa suojaa. Koska lämpöparit ovat alttiita hapettumiselle ja kulumiselle, tarjoamme myös sintrattuja alfa (SA) SiC-suojaputkia, jotka kestävät jopa 4500 psig:n paineita ja tarjoavat samalla maksimaalisen lujuuden hienorakeisen rakenteensa ansiosta sekä ovat kaasutiiviitä jopa 4500 psig:n paineissa – nämä kaksi ratkaisua ovat ihanteellisia herkkien lämpöparien suojaamiseen ankarilta olosuhteilta ja suoralta liekin vaikutukselta.

Jarrulevyt ja -palat

Hiilellä vahvistetut, piikarbidilla sidotut keraamiset jarrupalat osoittavat huomattavaa mekaanista lujuutta, erinomaisia kitkaominaisuuksia ja korkeaa lämmönkestävyyttä, ja niiden kulumisnopeus on alhaisempi verrattuna orgaanisesti sidottuihin massatuotettuihin jarrupaloihin, joilla on alhaisemmat kitkakertoimet ja suurempi kulumisnopeus.

Hiili-keraamisia jarrulevyjä käytetään yleisesti suorituskykyisissä ja luksusautoissa, sillä ne tarjoavat etuja painon kevennyksen, lämmönkestävyyden, pitkäikäisyyden ja suunnittelun joustavuuden suhteen. Niitä on saatavana joko rei’itettyinä tai umpina levyinä; yleensä umpinainen levy kestää paremmin kylmissä olosuhteissa. Jokaisen levyn koneistusprosessilla voidaan poistaa navan pinnan epäsuoruudesta johtuvat paksuuserot sekä pienet pintavauriot, jotta levyn toimivuus kylmissä olosuhteissa voidaan varmistaa.

Moottorin osat

Sintratut piikarbidiset mekaaniset tiivisteet tunnetaan poikkeuksellisesta kulutuskestävyydestään hankaavia ja syövyttäviä aineita vastaan sekä korkean lämpötilan kestävyydestään, minkä ansiosta ne ovat ihanteellinen materiaali estämään nesteiden tai kaasujen vuotamista pumpuista vaativissa olosuhteissa. Niiden kovuus ja lujuus tekevät niistä myös erinomaisia eristeitä ympäristöolosuhteista johtuvia lämpövaurioita vastaan.

Materiaali valmistetaan hienojakoisen jauheen käsittelyn avulla ja puristamalla siitä aihioita, jotka sitten sintrataan inertissä ilmakehässä 1950–2100 °C:n lämpötilassa, jolloin ne jähmettyvät keraamiseksi materiaaliksi.

Paineeton sintraus tuottaa tiheämpiä ja tasalaatuisempia tuotteita, joiden taivutuslujuus sekä hapon- ja emäksisten ympäristöjen kestävyys ovat paremmat kuin reaktiosintrauksessa, minkä vuoksi se sopii erityisen hyvin moottorin komponenttien sekä kulutusta kestävien teollisuuskoneiden osien valmistukseen.

Lentokoneiden turbiinit ja satelliittien alijärjestelmät

Sintrattu piikarbidi erottuu edukseen poikkeuksellisen kovuutensa, lujuutensa, kulutuskestävyytensä ja korroosionkestävyytensä ansiosta – ominaisuuksien, jotka tekevät siitä ensisijaisen materiaalin teollisissa sovelluksissa. Sintratut piikarbidiset lämpöparin suojaputkemme mahdollistavat tarkat lämpötilamittaukset vaativissakin olosuhteissa suojaamalla lämpöpareja esimerkiksi kloorivetykaasulta tai korkeilta lämpötiloilta, mikä pidentää anturin käyttöikää ja takaa tarkat mittaustulokset.

Tämän kestävän keraamisen materiaalin valmistamiseksi hienoa piidioksidijauhetta sekoitetaan ei-oksidipitoiseen sideaineeseen, minkä jälkeen se muotoillaan joko suulakepuristamalla (putket) tai kylmäisostaattisella puristuksella (levyt ja lohkot). Muotoilun jälkeen kappaleet sintrataan 1950–2100 °C:n lämpötilassa inerttikaasuympäristössä joko reaktiosintraus- tai paineettomalla sintrausmenetelmällä, minkä ansiosta saavutamme erittäin korkean tuotetiheyden.

Ajoneuvojen ja henkilöiden suojausjärjestelmät

Nykyaikaiset ajoneuvojen miehistöt kohtaavat lukuisia uhkia sekä kaupunkiympäristöissä että avoimilla taistelualueilla, mukaan lukien ballistiset, elektroniset ja RCIED-uhat, jotka altistavat miehistöt vakavalle loukkaantumis- tai jopa kuolemanvaaralle.

Sintraus on korkealämpötilaprosessi, jossa jauhemaisia materiaaleja tiivistetään kiinteiksi aineiksi lämmön ja paineen avulla. Menetelmällä valmistetaan keraamisia ja metallisia materiaaleja, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet ja jotka on suunniteltu vastaamaan vaativien sovellusten tiukkoihin vaatimuksiin.

Paineeton piikarbidisintraus tapahtuu sekoittamalla puhdasta piikarbidijauhetta oksidittomien sintrausapuaineiden kanssa inerttikaasuympäristössä lämpötiloissa, jotka ylittävät yttrium-alumiini-granaatin (YAG) eutektisen pisteen. Tätä menetelmää voidaan soveltaa myös erilaisten sideaineiden kanssa erimuotoisten tuotteiden valmistukseen.

fiFinnish