Sintrad kiselkarbid har utmärkta egenskaper som gör den lämplig för högpresterande applikationer inom flygplanskomponenter, bilar och halvledartillverkning. Med sin överlägsna termiska stabilitet och låga expansionskoefficient kan den motstå extrema temperaturförändringar utan att spricka eller deformeras under belastning.
Traditionell varmpressningssintring kräver komplex utrustning och exakt formkonstruktion, vilket begränsar tillämpningen till relativt enkla former. Men innovationer inom sintringshjälpkemi och processdesign kommer att göra det möjligt för denna metod att övervinna dessa hinder.
Hårdhet
Kiselkarbid är ett exceptionellt segt och tätt material med utmärkt värme- och slagtålighet, vilket gör det lämpligt för användning i munstycken till jetmotorer och skottsäkra västar. Dessutom gör dess kemiska korrosions-, oxidations- och termiska chockbeständighet det till ett utmärkt val.
Kiselkarbidkeramik framställs genom sintring av fint kiselkarbidpulver med bindemedel som inte är oxider, t.ex. kimrök eller bornitrid, till en pasta som sedan pressas genom strängpressning, kall isostatisk pressning eller strängpressning till rör, block eller andra former med hjälp av antingen strängpressning eller kall isostatisk pressning och pressas vid temperaturer upp till 1720 grader i en industriell ugn.
Trycklös sintring skapar material med högre renhet och densitet än vanlig reaktionsbunden kiselkarbid, vilket leder till betydligt mindre kornstorlekar, ökad böjhållfasthet vid rumstemperatur, sprickutbredningsmotstånd, lägre värmeutvidgningskoefficient och en totalt sett lägre värmeutvidgningskoefficient.
Termisk konduktivitet
SIC har utmärkt värmeledningsförmåga och temperaturbeständighet, vilket gör det lämpligt för applikationer som kräver hållbarhet, t.ex. flyg- och metallurgiska processer. Dessutom ger det motståndskraft mot nötning och korrosion.
Reaktionsbunden kiselkarbid (RBSiC) är ett attraktivt alternativ till traditionell sintrad kiselkarbid. Med låga sintringstemperaturer och enkla metallformningstekniker kan man skapa komplexa detaljer med stora volymer. Dessutom kan dess böjhållfasthet på 300 MPa vid rumstemperatur jämföras med traditionell sintrad kiselkarbid.
Råmaterialets renhet har en direkt inverkan på den sintrade kiselkarbidens prestanda. Pulver med hög renhet möjliggör lägre sintringstemperaturer, vilket leder till förbättrad förtätning och minskade defekter, vilket i slutändan ger överlägsna mekaniska och termiska egenskaper för alla krävande applikationer. Morgans PurebideTM sintrade kiselkarbid har en renhet på 99,0% eller bättre för exceptionell utmattningshållfasthet i tuffa miljöer samt förbättrad tryckhastighetskapacitet mellan de hårda ytorna - vilket ger en total minskning av livscykelkostnaden med en enastående avkastning på investeringen.
Motståndskraft mot korrosion
Sintrad kiselkarbid är välkänd för sin motståndskraft mot oxidation och korrosion i miljöer med höga temperaturer, vilket gör den till ett eftertraktat material för kemiska pumpar, brännardelar, ugnskomponenter och till och med kemiska processanläggningar. Dessutom säkerställer dess starka men stabila struktur dess styrka även vid temperaturer upp till 1600degC.
Sintrad kiselkarbid kräver en komplex tillverkningsprocess för att uppnå sina idealiska mekaniska egenskaper. Reaktionssintring ger keramik med tät mikrostruktur och enhetlig sammansättning, men har sina egna begränsningar som begränsar dess användning i vissa applikationer.
Råpulver med hög renhet säkerställer maximal mekanisk hållbarhet vid reaktionssintring av kiselkarbid, medan orenheter försvagar korngränserna eller bildar oönskade faser som minskar spännings- och slitstyrkan. Sintrad kiselkarbid med högre renhet motstår dessutom värmechocker bättre - en ovärderlig tillgång i tuffa industriella miljöer där plötsliga temperaturväxlingar ofta spelar en viktig roll. Snabba temperaturväxlingar bidrar till att undvika givarfel och underhållskostnader i applikationer som masugnar och förbränningsugnar där temperaturvariationerna ofta varierar snabbt och drastiskt - särskilt viktiga fördelar när det gäller snabba temperaturväxlingar mellan masugnar och förbränningsugnar.
Styrka
Kiselkarbid är ett idealiskt materialval för applikationer som kräver hög hållfasthet, värmeledningsförmåga och oxidationsbeständighet. Det används ofta i pumpar för kemisk bearbetning, ugnskomponenter och ugnsdelar på grund av sin förmåga att motstå extrema temperaturer och kemiska exponeringar.
Vid tillverkning av SiC används olika tekniker för att uppnå önskad mikrostruktur. Dessa processer sträcker sig från reaktionsbindning och varmpressning till sintring; var och en har olika inverkan på slutproduktens mikrostruktur och prestandaegenskaper.
Reaktionsbunden kiselkarbid (RBSiC) kan produceras genom att infiltrera flytande kisel i en befintlig kolhaltig porös a-SiC-keramik och injicera den med smält flytande kisel, varpå det reagerar med befintligt kol för att bilda b-SiC och fylla alla porer inuti. RBSiC uppvisar låga värden för aktiveringsenergi och spänningsexponering, vilket leder till stark krypresistens genom glidning vid korngränsen samt kavitationsbegränsningar på krypdeformationen.
Swedish 
English 
German 
French