Kiselkarbidkeramer har ett brett spektrum av egenskaper, t.ex. hög temperaturhållfasthet, överlägsen slitstyrka, låg värmeutvidgning och kemisk korrosionsbeständighet - egenskaper som gör dem oumbärliga i branscher som petrokemi, mekanik och el, miljöskydd, flyg och rymd samt informationselektronik.
Eldfasta material av oxidbunden kiselkarbid används i stor utsträckning i förbränningskammare i anläggningar för avfall-till-energi (WtE), där de måste motstå hårda termokemiska påfrestningar som äventyrar deras prestanda och försämrar prestandan.
Motståndskraft mot korrosion
Kiselkarbid har överlägsen korrosionsbeständighet jämfört med traditionella material som stål och aluminiumlegeringar, vilket gör det till det perfekta materialet för industriella applikationer som involverar starka syror, baser eller frätande gaser. Traditionella metaller korroderar ofta med tiden i dessa miljöer, vilket minskar funktionaliteten eller leder till fel, men kiselkarbid förblir mycket motståndskraftigt, vilket gör det oumbärligt i branscher som metallurgi, glastillverkning, keramik etc.
Formade sic-oxidbundna eldfasta material används i stor utsträckning i avfall-till-energi-anläggningar (WtE) för effektiv värmeöverföring från rökgaser och för att skydda vattenmantlade pannrör, men skadas av slaggfaser och gasformig alkalikloridbildning. Även om flera författare har beskrivit dessa korrosiva ämnen och deras termokemiska interaktioner med eldfasta infodringar, finns det fortfarande luckor i förståelsen av deras skademekanismer; därför har forskare undersökt olika sintringsmetoder och tillsatser på trycklösa sintrade sintrade sintrade sintrade sic mikrostruktur och egenskaper under trycklösa miljöer.
Motståndskraft mot slitage
Kiselkarbid är ett keramiskt material som utmärker sig som en av de tuffaste tekniska keramerna, med överlägsen styrka och hållbarhet samt korrosionsbeständighet. Med hjälp av sintringstekniker kan detta keramiska material tillverkas för många olika industriella användningsområden, t.ex. munstycken för s.k. shot peening eller komponenter för roterande tätningar.
Detta material finns i två varianter, t.ex. reaktionsbunden och trycklöst sintrad kiselkarbid (p-SSIC). De olika tillverkningsmetoderna förändrar i hög grad den slutliga mikrostrukturen, vilket leder till olika prestandanivåer i varje enskilt fall.
P-SSIC har samma kristallstruktur som diamant, vilket gör det extremt segt och slitstarkt. De tetraedriska kristallerna används i en rad olika industriella applikationer som slipmaterial och har hög Mohs-hårdhet och utmärkt stabilitet, vilket ger exceptionell slitstyrka. P-SSIC-keramik tål även temperaturer som monolitisk keramik inte klarar, t.ex. de som förekommer i jetmotorrotorer och raketmunstycken, samt kemisk korrosion orsakad av syror eller fluorvätesyror eller fluorvätesyror.
Stötmotstånd
Kiselkarbidkeramik har en otrolig stöttålighet. Detta material har överlägsen tryckhållfasthet och specifik styvhet jämfört med CMC av oxid eller kolfiber och de flesta metalliska superlegeringar, samtidigt som det är lämpligt för högtemperaturmiljöer, vilket gör det lämpligt för flyg- och rymdtillämpningar som munstycken för shot peening eller komponenter i cyklonavskiljare.
Studier visar att strukturella icke-oxidmaterial, som SiC/SiC CMC-system, kan motstå temperaturer så höga som 1300 degC när de förstärks med vävda och kvasi-isotropa laminerade kiselkarbidfibrer med låg modul, som Hi-Nicalon, utan att de mekaniska egenskaperna försämras [142]. Dessa resultat stöder att SiC/SiC CMC:er som tillverkas med kemisk ånginfiltration (CVI) överträffar sina monolitiska motsvarigheter när det gäller kryp- och utmattningsbeteende.
SiC/SiC CMCs förstärkta med Hi-Nicalon har också visat överlägsen temperaturbeständighet jämfört med kolfibrer eller monolitisk SiC-keramik [129]. Denna överlägsna termiska stabilitet och brottseghet kan bero på deras lägre densitet och termiska expansionshastighet jämfört med monolitiska keramer.
Temperaturbeständighet
Kiselkarbid har förmågan att motstå extremt höga temperaturer utan att brytas ned, vilket gör det till ett utmärkt materialval för användning i strömförsörjning, växelriktare och industriell tillverkningsutrustning som robotar. Förbättrad energieffektivitet, tillförlitlighet och prestanda är också möjlig genom att dra nytta av dess utmärkta termiska motstånd och skadetolerans jämfört med konventionella metalliska superlegeringar, kol/oxid-CMC eller monolitiska keramer [129,132]. Kiselkarbid förstärkt med lågmoduliga SiC-fibrer som Hi-Nicalon används i en kemisk ånginfiltrationsprocess för att skapa icke-oxidiska kiselkarbiditiska matriskompositer (SiC/SiC CMCs) med förbättrade mekaniska egenskaper som inkluderar ökad brottseghet, högre kryp- och utmattningsbeteende, större spänningstolerans jämfört med deras monolitiska motsvarigheter, samt att motstå extrema spänningsförhållanden under längre perioder. [133,134]
Fyra primära material används för att skapa CMC: kol, titankarbid, volframkarbid och nickel/krom-bundna matriser.
Swedish 
English 
German 
French