Plaque en carbure de silicium pour applications lourdes

Les plaques de carbure de silicium sont des matériaux durables utilisés dans les composants de machines industrielles, les armures de protection et les substrats de semi-conducteurs. Ce matériau polyvalent offre de nombreuses propriétés recherchées telles qu'une dureté élevée, une résistance à la corrosion et une résistance aux chocs thermiques.

La fabrication commence par le compactage des mélanges de poudres par pressage isostatique à froid pour obtenir une forme solide, suivi de l'usinage de ce corps vert pour obtenir des dimensions et des finitions de surface précises.

Résistance aux températures élevées

Le carbure de silicium est un matériau céramique ultra-dur qui présente une grande durabilité lorsqu'il est exposé à des environnements à haute température, grâce à sa stabilité thermique supérieure, à son faible taux de dilatation thermique et à sa résistance exceptionnelle à l'oxydation, à la corrosion et à l'érosion. Il constitue donc un excellent choix de matériau pour les applications industrielles exigeant une grande durabilité, telles que les buses de pulvérisation ou de grenaillage.

Les tubes ascendants en SiC liés au nitrure, composés de SiC et de Si frittés en poudre dans l'azote, offrent une durabilité, une résistance à la corrosion, une longévité et une étanchéité supérieures pour les applications de moulage à basse pression et d'automatisation du moulage de l'aluminium. Leurs plaques de grande taille optimisent l'espace tout en augmentant l'efficacité du four pour une performance et une durée de vie accrues.

Les plaques pare-balles en SSiC présentent un HRc de HV2600+ pour une protection de niveau NIJ IV, ce qui les rend adaptées au revêtement des armures corporelles ainsi qu'aux applications de blindage des véhicules, des avions et des navires. Les soufflets en SiC liés au nitrure jouent un rôle essentiel dans la fusion du fer et de l'acier en protégeant les composants des fours contre l'abrasion et la corrosion ; de même, les creusets en SSiC liés au nitrure font partie intégrante des hauts-fourneaux pour la fusion de l'aluminium, car ils offrent une excellente durabilité chimique et thermique.

Haute résistance

Le carbure de silicium est un matériau exceptionnellement dur et résistant à l'usure, ce qui en fait le matériau idéal pour les meules de tronçonnage ou les meules d'affûtage. Il présente une dureté comparable à celle du diamant, une résistance extrême et des propriétés de résistance à l'usure, ainsi qu'une stabilité thermique et une résistance à la corrosion chimique - des caractéristiques idéales pour les meules de tronçonnage et les meules d'affûtage.

Les éléments de blindage fabriqués dans ce matériau sont utilisés dans des véhicules tels que les chars, les voitures blindées et les avions militaires pour protéger les passagers et les membres de l'équipage contre les projectiles tels que les balles, les éclats d'obus et les obus perforants. Les boucliers balistiques et les barricades construits en tissu blindé peuvent également être déployés par les forces de l'ordre et de sécurité dans des situations de libération d'otages ou lors d'opérations anti-émeutes.

Les plaques de carbure de silicium peuvent être fabriquées par différents procédés, notamment le pressage isostatique à froid (CIP), le pressage isostatique à chaud (HIP) et le frittage par réaction. Chacune de ces méthodes utilise des poudres comprimées mélangées à un agent de frittage non oxydé pour former une pâte qui est ensuite compactée à l'aide de moules flexibles immergés dans un milieu liquide, ce qui permet d'obtenir une céramique dense aux propriétés uniformes dans toutes les directions.

Excellente résistance à la corrosion

Le carbure de silicium est un matériau idéal pour les procédés hautement corrosifs et/ou abrasifs, car sa résistance physique lui permet de supporter les contraintes mécaniques sans se fissurer. En outre, les revêtements en carbure de silicium des échangeurs de chaleur offrent des performances maximales pendant leur longue durée de vie.

Les plaques de carbure de silicium peuvent être usinées en plaques de revêtement résistantes à l'usure et à la corrosion, en manchons d'arbre et en pièces de garniture mécanique adaptées à des environnements résistants à l'usure. Leur dureté Mohs peut atteindre 9,5, ce qui les place en deuxième position après le diamant. En outre, leurs propriétés chimiques restent stables même à des températures élevées.

La structure cristalline unique du SiC lui permet de résister à l'oxydation à haute température, prolongeant ainsi la durée de vie des équipements. Cette caractéristique rend le SiC particulièrement précieux pour les turbines à gaz, les tuyères de fusées et les composants de moteurs, car il empêche la dégradation due à l'exposition à des températures élevées, ainsi que pour les véhicules électriques qui atteignent des vitesses plus élevées et dont les batteries ont une durée de vie plus longue que jamais, pour la conversion de l'énergie dans les systèmes d'énergie éolienne et solaire, ainsi que pour la gestion de plusieurs niveaux de tension sans problème de facteur de perte.

Excellente conductivité thermique

Les plaques de carbure de silicium sont des matériaux céramiques exceptionnellement utiles, offrant de multiples avantages, notamment la résistance à la corrosion, une conductivité thermique élevée et une faible dilatation thermique. En outre, ce matériau léger mais extrêmement solide convient aux applications où la résistance à l'érosion et à l'abrasion est un facteur clé, et sa résistance aux acides le rend très résistant.

Les plaques de carbure de silicium Kerui sont disponibles en différentes qualités et tailles. Produites par divers procédés, notamment le pressage à chaud, le pressage HIP et le frittage par réaction, leur forme finale peut ensuite être formée à l'aide de presses isostatiques à froid (plaques et blocs) ou usinée.

Le carbure de silicium est un matériau céramique particulièrement résistant, avec une dureté de Mohs sans précédent de 9,5 sur l'échelle de dureté, ce qui en fait le deuxième matériau le plus dur après le diamant. Bien qu'il soit solide et résistant à la température, le principal inconvénient du carbure de silicium réside dans le fait qu'il est facilement brisé par les balles, contrairement à la plupart des matériaux céramiques.