Plaque céramique en carbure de silicium

La céramique de carbure de silicium est un matériau céramique non oxydé qui présente une résistance élevée à la flexion et une résistance exceptionnelle aux produits chimiques et à l'oxydation, ce qui la rend adaptée à diverses méthodes de production telles que le pressage à chaud, le frittage HIP ou le frittage par réaction.

Les essais balistiques ont montré que le SiC de différentes épaisseurs était efficace contre les projectiles perforants de 7,62x54 mmR dans des conditions de faible contrainte dues à l'autocontrainte des pièces céramiques endommagées à l'intérieur des matériaux céramiques.

Haute résistance

Le carbure de silicium est une céramique réfractaire avancée qui offre une grande solidité, une résistance à l'usure, une résistance à la corrosion et une stabilité thermique. Avec un faible coefficient de dilatation à haute température et l'absence de retrait lors d'une utilisation à haute température, comme dans les fours de fusion de métaux ou les processus de production pétrochimique, le carbure de silicium constitue un excellent choix de matériau pour les meules de tronçonnage, les meules de meulage, ainsi que les composants automobiles et les matériaux réfractaires.

Les céramiques de carbure de silicium offrent des performances balistiques comparables à celles des matériaux en alumine et en titane, tout en étant capables de résister à des vitesses plus élevées. Malheureusement, leur faiblesse inhérente est leur faible ténacité : les structures moléculaires peuvent se fracturer sous l'impact. Par conséquent, ces céramiques ne devraient être utilisées qu'une seule fois.

Les chercheurs du Glenn Research Center de la NASA ont créé de nouvelles technologies combinant des fibres et des matrices de carbure de silicium non oxydé afin d'augmenter les performances du carbure de silicium, créant ainsi des composites céramiques conçus pour résister à des conditions structurelles et environnementales difficiles allant jusqu'à 2700 degrés Celsius pendant de longues périodes. Ces composites céramiques peuvent être utilisés dans des applications à haute température telles que les revêtements de métaux fondus à haute température et de scories de charbon dans les turbines à gaz, ainsi que dans des composants chauds des secteurs automobile, mécanique et pétrolier/pétrochimique, ce qui les rend très polyvalents.

Léger

Les plaques céramiques en carbure de silicium sont l'un des matériaux céramiques techniques les plus légers et les plus durs. Elles présentent une excellente résistance aux acides, une faible dilatation thermique et une résistance minimale à l'usure, ce qui les rend adaptées aux applications impliquant une résistance à l'érosion et à l'usure. Ces propriétés font que les plaques de carbure de silicium conviennent également à la production de buses de pulvérisation, de buses de grenaillage et de composants de cyclone.

Le carbure de silicium est non toxique et inerte, ce qui permet de l'utiliser en toute sécurité dans toute une série d'environnements, en particulier ceux qui sont régulièrement exposés à des produits chimiques. En outre, le carbure de silicium offre une résistance exceptionnelle à la corrosion, car il est moins susceptible d'être endommagé que d'autres matériaux.

Le carbure de silicium est un matériau idéal pour les gilets pare-balles en raison de ses capacités polyvalentes. Il peut résister à des menaces telles que les balles, les balles perforantes et les fragments à grande vitesse, tout en étant résistant à l'abrasion et à la dégradation chimique. En outre, les plaques en carbure de silicium sont plus légères que les autres matériaux de blindage, ce qui permet une plus grande mobilité et un plus grand confort pour le porteur.

Stanford Advanced Materials (SAM) propose une sélection de plaques en céramique SiC conçues pour répondre aux besoins exigeants des forces armées américaines. Fabriquées à partir d'un mélange de carbure de silicium et de carbure de bore pour un rapport poids/résistance optimal, ces céramiques ont été testées conformément aux normes du National Institute of Justice pour résister aux impacts balistiques ainsi qu'aux menaces de projectiles tels que les balles ou les bombes.

Résistance aux hautes températures

Le carbure de silicium est largement connu pour sa remarquable résistance à la chaleur, ce qui le rend adapté à de nombreuses applications industrielles et commerciales. Son point de fusion élevé lui permet de supporter des températures élevées sans s'affaiblir, tout en conservant de faibles taux de dilatation thermique à des températures plus élevées et en résistant aux attaques chimiques - des qualités qui font du carbure de silicium un choix de matériau idéal dans de nombreuses situations.

Les matériaux élastomères offrent une excellente résistance à l'abrasion, ce qui les rend adaptés aux applications de sablage, et leur légèreté en fait une alternative efficace aux plaques d'acier. En outre, leur résistance à la corrosion les destine à des applications d'équipement militaire de haute technologie.

Bien que le caoutchouc présente de nombreux avantages, un inconvénient se détache : Sa faible résistance. Cela pourrait entraver sa capacité à protéger contre les balles. En outre, le caoutchouc peut se fissurer ou se briser à l'impact, ce qui réduit considérablement les capacités de protection et peut rendre impossible les tirs multiples.

Les plaques Chemshun en céramique de carbure de silicium lié par réaction (SISIC) peuvent être créées par divers procédés de fabrication, notamment la presse à chaud, le HIP et le frittage lié par réaction. Ce dernier consiste à chauffer les corps verts à des températures élevées avant de produire des plaques denses, résistantes à l'usure et à la corrosion, adaptées à de nombreuses utilisations industrielles et commerciales telles que les fours à céramique à haute température, les fours de trempe des aciéries, les cyclones de classification des matériaux miniers, les équipements de désulfuration et de dépoussiérage des grandes chaudières et des centrales électriques, les équipements de transport pneumatique des scories de charbon et les équipements de scellement mécanique.

Résistance chimique

Le carbure de silicium est l'un des matériaux céramiques techniques les plus durs, les plus résistants et les plus légers du marché. Capable de résister à des températures élevées sans se fissurer sous la pression, sa résistance à la corrosion en fait un matériau idéal pour les processus industriels impliquant des produits chimiques agressifs ; en outre, il présente une excellente résistance à l'oxydation avec une dilatation thermique minimale - des qualités qui en font un excellent choix de matériau pour les buses de pulvérisation utilisées dans les cyclones ou les buses de grenaillage utilisées avec ces derniers.

IPS Ceramics propose plusieurs qualités de plaques de carbure de silicium conçues pour répondre aux divers besoins des différentes industries. Nos plaques peuvent être découpées à vos dimensions précises, ce qui les rend adaptées à de nombreuses applications. En outre, ces matériaux non toxiques et inertes constituent d'excellentes options pour une utilisation dans divers environnements.

Les plaques de carbure de silicium ont la capacité de résister à de lourdes charges, ce qui en fait un excellent choix pour les applications porteuses à des températures allant de 1700oC à 1800oC. En outre, leur résistance à la pression et au fluage les rend moins susceptibles d'être endommagées que d'autres matériaux, ce qui les rend parfaites pour les applications impliquant des vibrations ou des chocs.

La plaque en carbure de silicium avec confinement latéral améliore encore les performances balistiques en limitant les fragments de la fracture de la céramique et en augmentant le temps de séjour en restreignant leur mouvement à l'intérieur de ses limites, ce qui minimise les dommages et allonge le temps de séjour.