Piastra in carburo di silicio: una vera rivoluzione negli ambienti ad alta temperatura

Il carburo di silicio è un materiale eccezionalmente duro e resistente, dotato di straordinarie proprietà termiche, meccaniche e chimiche. Grazie alla sua resistenza alle alte temperature, alle sollecitazioni meccaniche e alla corrosione chimica, è diventato un componente indispensabile nella tecnologia moderna e nei processi industriali.

Il SiC può essere trovato in natura sotto forma del minerale raro chiamato moissanite oppure può essere prodotto sinteticamente a partire da sabbia silicea e carbonio; può poi essere trasformato in fogli mediante vari processi di sinterizzazione, tra cui la pressatura a caldo o la sinterizzazione reattiva.

Eccellente resistenza alla corrosione

Il carburo di silicio è un materiale estremamente durevole, dotato di un'eccellente resistenza alla corrosione alle alte temperature. Inoltre, la sua robustezza lo rende adatto a qualsiasi applicazione, grazie al suo coefficiente di dilatazione termica minimo e alla bassa espansione termica.

I materiali in carburo di silicio rappresentano una scelta eccellente per applicazioni industriali quali ugelli di soffiaggio, accessori per forni e componenti per cicloni. Oltre 65% di grandi altiforni utilizzano materiali in carburo di silicio per prolungare la durata dei propri forni.

Il carburo di silicio si distingue dalle ceramiche per la sua incapacità di reagire con gli acidi e per la sua solubilità in acqua, il che lo rende una scelta eccellente per ambienti ad alta temperatura in cui si entra in contatto con sostanze corrosive come gli acidi. Inoltre, il carburo di silicio offre una notevole resistenza all’erosione e all’abrasione.

La piastra in carburo di silicio offre numerosi vantaggi che la rendono un materiale eccellente per le armature e la protezione balistica, tra cui la sua leggerezza, che consente l’uso di armi più potenti pur garantendo protezione contro minacce multiple. Inoltre, la sua durezza le permette di resistere a impatti ad alta velocità: caratteristiche essenziali nella guerra moderna.

Elevata conduttività termica

Il carburo di silicio vanta una conduttività termica eccezionalmente elevata ed è in grado di resistere a temperature fino a 1200 gradi Celsius, con un basso coefficiente di dilatazione termica e una protezione dalla corrosione causata dagli acidi: qualità che lo rendono una scelta interessante come materiale per gli impianti di lavorazione chimica e ambienti industriali simili.

Le lastre in carburo di silicio trovano ampio impiego nei processi di produzione ceramica per mole abrasive, ceramiche sanitarie e ceramiche architettoniche, nonché nei processi di produzione del vetro e della carta. Grazie alla sua resistenza all’erosione e all’abrasione, questo materiale è in grado di resistere a condizioni ambientali estreme, migliorando al contempo l’efficienza e le prestazioni.

Kerui Refractory offre lastre in carburo di silicio di vari gradi e dimensioni, tra cui versioni sinterizzate e legate per reazione. Le versioni sinterizzate vengono prodotte mediante sinterizzazione senza pressione per compattare il SiC in polvere fine senza l'utilizzo di additivi di sinterizzazione; le versioni legate per reazione prevedono reazioni chimiche che formano strutture a particelle più grandi con interconnessioni; entrambe le versioni sono disponibili in vari spessori per soddisfare diverse applicazioni ed esigenze.

Elevata resistenza

La lastra in carburo di silicio è una ceramica industriale dalle straordinarie caratteristiche, che presenta numerosi vantaggi. Vanta infatti una durezza paragonabile a quella del diamante, un’eccellente conduttività termica, una dilatazione termica minima e notevoli proprietà di resistenza alla corrosione e all’usura.

Le elevate proprietà di tenacità alla frattura e resistenza alla flessione lo rendono adatto a numerose applicazioni, tra cui ugelli in ceramica per alte temperature, iniettori di carburante e componenti che devono resistere a condizioni estreme sia di pressione che di temperatura.

Nel settore dei semiconduttori, la resina poliimmidica viene spesso utilizzata come substrato per i wafer grazie alla sua eccellente stabilità chimica e durata. I metalmeccanici la impiegano come materiale refrattario nei forni, poiché protegge le strutture dal calore intenso pur consentendo al calore stesso di penetrarvi. I dischi dei freni delle automobili utilizzano la poliimmide come componente essenziale per garantire eccellenti prestazioni di frenata e durata; inoltre, la sua resistenza alle temperature estreme e alle radiazioni ha trovato applicazione anche nei motori aerospaziali e nei sistemi di protezione termica.

Elevata resistenza all'usura

La lastra in carburo di silicio possiede la capacità unica di mantenere la propria resistenza a temperature molto elevate, pur essendo altamente resistente alla corrosione chimica, all’ossidazione e agli shock termici; ciò la rende il materiale perfetto per numerose applicazioni diverse, che spaziano dalla fusione del ferro e dell’acciaio alla produzione di ceramica e alla metallurgia.

Le piastre in SiC di Kerui Refractory sono molto ricercate per applicazioni nel settore aerospaziale e della difesa, dove svolgono un ruolo fondamentale nei sistemi di protezione termica e nei sistemi di rientro dei veicoli spaziali. Inoltre, queste piastre in SiC vantano una notevole resistenza agli shock termici, all’abrasione e all’esposizione alle radiazioni.

Alcuni studi hanno dimostrato che la tenacità dell’ABC-SiC indurito in situ può essere notevolmente aumentata mediante ricottura termica post-lavorazione, fino a superare quella del carburo di tungsteno commerciale (Hexaloy SA). Inoltre, questo processo non degrada né danneggia il rivestimento e non ha ripercussioni negative sulla durezza o sulla tenacità alla frattura per indentazione – proprietà essenziali per garantire prestazioni elevate in applicazioni critiche.