Kiselkarbidplattor är den ultimata skyddslösningen

Kiselkarbid (SiC) är en av de mest använda eldfasta keramerna inom industrin, eftersom den har mycket täta och starka mekaniska egenskaper som gör den mycket lämplig för tillämpningar som kräver höga temperaturer och tryck.

Neutrondiffraktion och ballistiska experiment har gett insikt i hur termiskt inducerad förspänning påverkar begränsningen av cirkulära SiC-plattor till termiska förspänningsförhållanden, vilket leder till att de begränsas till termiska förspänningsförhållanden och efterföljande förspänningsnivåer. Micro-CT post mortem-analyser visade hur inneslutningen modifierade Hertzian-konens bana och därmed minskade skadorna.

Motståndskraft mot höga temperaturer

Kiselkarbid har en imponerande mekanisk styrka och seghet vid höga temperaturer, samtidigt som det är motståndskraftigt mot korrosion i syror. På grund av dessa egenskaper är det ett utmärkt materialval för användning i ugnskomponenter, munstycken och tätningsringar, liksom för användning inom metallurgisk industri, fixturer för beredning av halvledarskivor och kapslingsmaterial för kärnbränsle.

Keramisk kiselkarbid har utmärkt korrosions-, nötnings- och erosionsbeständighet samt stöt-, kryp- och värmechockabsorberande egenskaper - idealiska egenskaper för användning som tätningsmaterial i pumptillämpningar som arbetar i ett brett spektrum av miljöer.

LS-DYNA användes för att modellera slagresponsen hos SiC-kakelplattornas slagytor med hjälp av en simuleringsram i två steg. Det första steget simulerade inneslutning och förspänning genom felaktig kontaktsimulering, vilket gav upphov till ringspänningar som sedan mappades in i modellen för efterföljande ballistisk simulering; spänningsresultaten överensstämde mycket väl med uppmätta data.

Hög hållfasthet

Kiselkarbid är ett extremt hårt material med stor styrka. Dess motståndskraft gör det idealiskt för slitagetillämpningar som mekaniska tätningar och skottsäkra plattor, där upprepad kontakt mellan hårda partiklar eller ytor utsätter det för upprepad stress.

SiC är känt för sin exceptionella kemiska stabilitet och kan motstå syror och alkalier, vilket gör det till ett utmärkt material att använda i tuffa industriella miljöer. Dessutom gör dess förmåga att motstå extrema temperaturer och nötning SiC till ett av de mest slitstarka keramiska materialen som finns idag.

Med hjälp av simuleringsprogrammet LS-DYNA multiphysics uppmättes ringspänningar i både SiC-kakel och stålkrage. En felanpassad kontaktsimulering initierades följt av mappning av resultat till ballistisk simulering för spända och ospända provkroppar; noggrannheten för båda visade sig vara cirka 5×10-5 mstrains vilket är jämförbart med dragprovningsresultat. Eftersom RB SiC kan tillverkas i många olika former och storlekar kan det användas i många olika tillämpningar.

Hög motståndskraft mot korrosion

Kiselkarbid är ett av de hårdaste och mest hållbara keramiska materialen på marknaden och har enastående mekanisk styrka vid höga temperaturer med låg krypning och motståndskraft mot termisk chock. Dessutom uppvisar kiselkarbid utmärkt korrosionsbeständighet - den motstår både syror och lut utan att dess integritet försämras.

På grund av sin stabila Si-C-bindningsstruktur bildar kiselkarbidkeramik ett skyddande ytskikt av kiseloxid som skyddar mot kemikalier och andra frätande ämnen som annars skulle kunna angripa det, vilket gör det till ett ovärderligt val för användning i kemiska anläggningar, kvarnar och annan utrustning.

Saint-Gobain Hexoloy SA ceramic är ett trycklöst sintrat kiselkarbidmaterial. Jämfört med reaktionsbunden SiC erbjuder tryckfri sintrad SiC lägre densitet, högre renhetsgrad och överlägsna mekaniska egenskaper som draghållfasthet och våghastighet. Dessutom är trycklöst sintrat SiC mycket motståndskraftigt mot korrosion med fluorvätesyra - vilket gör det till det självklara keramiska valet för kraft- och metallurgiapplikationer samt skottsäkra plattor som är utformade för att motstå projektiler med hög hastighet.

Hög motståndskraft mot nötning

Keramiska foderplattor och plattor av kiselkarbid ger ett oöverträffat skydd mot extrem nötning, höga temperaturer, kemisk exponering, stötar, minskade kostnader för stilleståndstid och utbytesutgifter. De håller längre än stål eller standardkeramik, vilket ger ökad produktivitet samtidigt som stilleståndstiden och kostnaderna för utbyten minskar.

Reaktionsbunden kiselkarbidkeramik (RSIC/SISIC) är ett tekniskt material som består av 7-15% kiselmetall och en del oreagerat kol, såsom oreagerat kol eller petroleumkoks. Duratec är specialiserat på att erbjuda RSIC/SISIC i olika former och storlekar för att möta olika applikationsbehov inom gruvdrift, stålproduktion, kolbrytning, kemisk industri, råvarutillverkning samt mekanisk tätning eller ytbehandling med sandblästring.

RSIC/SISIC har en Mohs-hårdhet på 9,5 och är hårdare än safir men inte diamant. Det är motståndskraftigt mot nötning och korrosion med överlägsen oxidationsbeständighet, motståndskraft mot termisk chock och kemiskt inerta egenskaper som förlänger utrustningens livslängd och ger god stabilitet - idealiskt som slitstarkt material i rännor, cykloner eller silor för att förhindra nötning av utrustning som minskar livslängden genom att förlänga livslängden.