Le carbure de silicium, mieux connu sous son nom scientifique Carborundum, est utilisé depuis 1893 comme abrasif. En raison de sa dureté exceptionnelle, ce matériau constitue un choix de revêtement idéal pour des applications telles que les garnitures de frein, les meules, les surfaces antidérapantes dans les environnements difficiles (y compris les environnements corrosifs) ainsi que les plaquettes de frein.
Le carbure de silicium lié par réaction (RBSC) peut être fabriqué en mélangeant du SiC en poudre avec un plastifiant, en le moulant dans les formes souhaitées, en le cuisant et en l'infusant avec du silicium gazeux ou liquide ; le carbure de silicium par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) peut également être dopé avec des dopants phosphoreux ou azotés de type n et dopé avec du gallium, de l'aluminium ou du bore afin d'augmenter la conductivité métallique.
Résistance à la corrosion
Le carbure de silicium (SiC) est un matériau extrêmement dur, qui se situe entre l'alumine (9 sur l'échelle de Mohs) et le diamant (10). En raison de cette dureté élevée, le carbure de silicium constitue un abrasif industriel efficace, tout en présentant des propriétés de résistance et de durabilité supérieures, ce qui le rend utile dans les applications d'ingénierie.
Le SiC est connu pour être chimiquement inerte, ce qui le rend résistant à la corrosion, même dans des environnements chimiques difficiles et toxiques. Les systèmes mécaniques tels que les joints et les roulements sont ainsi protégés contre les problèmes de corrosion à long terme.
Les pièces en CIM-SiC présentent également une stabilité thermique impressionnante, ce qui les rend adaptées aux composants tels que les échangeurs de chaleur et les allumeurs de flammes qui doivent résister à des températures extrêmes sans changer de forme.
Résistance aux températures élevées
La plaque de carbure de silicium est l'un des matériaux réfractaires les plus résistants du marché, capable de supporter des températures extrêmement élevées sans se fissurer sous la pression. En outre, sa résistance chimique en fait un matériau idéal pour les environnements qui ruineraient normalement les métaux conventionnels.
Les éléments chauffants en carbure de silicium sont disponibles dans différentes conceptions et applications afin de répondre à un large éventail de besoins industriels, qu'il s'agisse de créer un chauffage uniforme dans de grands fours avec les types SC ou de maintenir un contrôle précis de la température pour des applications telles que la fabrication de semi-conducteurs avec les types DM ; chacun offre sa propre solution spécifique qui convient à son environnement ou à son industrie.
Les plaques céramiques en carbure de silicium peuvent être produites par divers procédés, tels que le pressage à chaud, le HIP et le frittage par réaction. Grâce à leur polyvalence et à leur durabilité, elles conviennent aux applications de revêtement de haut fourneau, telles que les bains électrolytiques d'alumine pour la fusion des métaux non ferreux, ainsi qu'aux revêtements de cuves en verre dans les applications de revêtement de haut fourneau et de revêtement de cuves - elles sont souvent utilisées comme revêtements de cuves elles-mêmes ! Les composants de frittage de poudre en céramique de carbure de silicium sont également très utiles dans les composants de déshydratation de poudre utilisés dans de nombreuses industries telles que l'impression 3D, la production balistique ou la production chimique, où les exigences de performance sont élevées - ce qui est idéal par rapport aux alternatives céramiques traditionnelles telles que le quartz.
Haute résistance
Le carbure de silicium présente une ténacité exceptionnelle, qui mesure la résistance à la propagation des fissures dans la structure du matériau. Il est également doté d'un module d'Young et d'une résistance à la flexion élevés, qui indiquent sa capacité à conserver sa forme lorsqu'il est soumis à des déformations ou à des contraintes. En outre, sa dureté - la deuxième après celle du diamant et du carbure de bore - renforce sa résistance aux processus abrasifs.
Les matériaux réfractaires en carbure de silicium offrent une résistance supérieure à la chaleur, aux produits chimiques et à l'oxydation, ainsi qu'un faible taux de dilatation thermique et une faible conductivité thermique, ce qui en fait des solutions indispensables en matière de matériaux réfractaires à usage industriel. Les entreprises doivent évaluer les processus de production, les contraintes budgétaires et les conditions environnementales pour déterminer le matériau qui répond le mieux à leurs besoins.
Les plaques de carbure de silicium peuvent être produites par différents procédés, notamment le pressage à chaud, le pressage isostatique à chaud (HIP) et le frittage par réaction (RBS). Chaque méthode compacte des poudres de silicium et de carbone pour former un corps vert qui est ensuite usiné dans la forme souhaitée. En outre, des sources de dopage peuvent être ajoutées au cours de ces étapes afin de produire différentes variétés de plaques de carbure de silicium.
Grande rigidité
Le carbure de silicium est un matériau céramique indestructible conçu pour résister à des niveaux de contrainte extrêmes, ce qui en fait le choix idéal pour les applications nécessitant une résistance à l'usure, une grande rigidité, une résistance à la corrosion et à la température, une sécurité toxicologique et une utilisation dans des environnements industriels difficiles.
Le carbone a une dureté de 9,5 sur l'échelle de Mohs, la deuxième après le diamant, ce qui en fait un matériau extrêmement résistant et stable. En outre, le carbone possède des propriétés de semi-conducteur à large bande interdite capable de résister à des processus d'oxydation à haute température.
Les plaques de carbure de silicium peuvent être produites par deux procédés distincts. Le frittage consiste à presser ensemble des poudres fines de SiC à des températures élevées, tandis que le frittage sans pression nécessite moins d'énergie et permet d'obtenir des produits plus denses avec des porosités réduites. Quelle que soit la méthode de production choisie, il est essentiel, lors de la sélection de la plaque idéale, de tenir compte des exigences de votre application pour prendre cette décision importante. Il est essentiel de garder ces facteurs à l'esprit :
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