Karbidkeramik är ett innovativt material som har potential att ersätta traditionella verktyg i vissa tillämpningar. Tack vare sin överlägsna slitstyrka och rivhållfasthet är det ett idealiskt material för industriella miljöer.
Kiselkarbid (Carborundum) är en oorganisk kemisk förening som består av kisel- och kolatomer. Kiselkarbid finns naturligt i form av moissanit, men sedan 1800-talet har kiselkarbidpulver och -kristaller producerats i massproduktion för användning som slipmedel.
Hög värmebeständighet
Kiselkarbid (SiC) är ett av de hårdaste och mest hållbara avancerade keramiska materialen som har många praktiska användningsområden. Det är giftfritt och har enastående hög temperaturtålighet - perfekt för miljöer med höga temperaturer som biltillverkning, miljöteknik, rymdteknik, papperstillverkning eller energiteknik. Dessutom ger SiC bra slitstyrka, termisk chock och korrosionsbeständiga egenskaper samtidigt som det har en mycket låg termisk expansionskoefficient.
Karbidkeramik tål extrema temperaturer och sparar både tid och pengar genom att eliminera behovet av frekventa byten. Eftersom dessa material inte oxiderar i luft och deras hårdhet skyddar mot abrasivt slitage är de utmärkta val för användning i applikationer med hög mekanisk påfrestning.
Keramiken är mycket isolerande tack vare jonbindningarna mellan partiklarna, samtidigt som den är mycket stark och motståndskraftig mot tryck, vilket gör den lämplig för maskintekniska komponenter som arbetar i extrema temperaturer, t.ex. lager och pumpar.
Keramiska material är inte bara temperaturtåliga, utan deras låga värmeutvidgningskoefficient gör att de reagerar snabbt på temperaturförändringar - det gör dem idealiska för miljöer där snabba temperaturväxlingar kan orsaka termisk chock som leder till sprickbildning eller haveri, t.ex. metallbearbetning där material kan utsättas för extrem värme innan de snabbt kyls, t.ex. i ugnar eller blästringsprocesser.
Hög motståndskraft mot vibrationer
Keramiska material har hög vibrationstålighet, vilket gör att de lätt klarar höghastighetsbearbetning som orsakar vibrationsstörningar. Keramiska skärverktyg tenderar också att skära lättare och snabbare än sina konkurrenter - en fördel som bidrar till att öka produktiviteten.
Kiselkarbid (SiC) är ett av de lättaste, hårdaste och starkaste avancerade keramiska materialen på marknaden och har önskvärda fysikaliska egenskaper, t.ex. hög erosionsbeständighet, nötningsbeständighet, utmärkt värmeledningsförmåga och syrabeständighet samt en extremt låg termisk expansionskoefficient. SiC finns i sprutmunstycken, blästermunstycken, cyklonkomponenter samt mekaniska tätningar.
Boron Carbide (B4C) är ett extremt hårt och hållbart material som ofta används i försvarstillämpningar, t.ex. pansarbrytande projektiler och skottsäkra västar. Dessutom erbjuder detta lättviktiga material ett utmärkt försvar mot befästa mål tack vare sin hårda yta.
För att tillverka B4C används olika tillverkningsprocesser, bland annat sintring genom varmpressning, sintring genom isostatisk pressning och trycklös sintring. Var och en av dessa metoder bidrar till att producera B4C med egenskaper som är särskilt anpassade för krävande applikationer. Spark Plasma Sintering (SPS), som använder pulsad likströmsuppvärmning av material för att skapa täta keramiska produkter med fina kornstrukturer, är en annan metod som används för att producera B4C.
Högre styrka
Karbidkeramik har hög mekanisk hållfasthet, högre smältpunkt, överlägsen kemikalie- och slitstyrka, exceptionell hårdhet på Mohs hårdhetsskala 9-9,5, vilket gör dem mer sprickbeständiga än många metaller som volfram- eller vanadinkarbid.
Kiselkarbid (SiC) är en av de hårdaste icke-oxidkeramerna, endast överträffad av diamant och borkarbid när det gäller hårdhet. SiC är därför idealiskt för tuffa applikationer som skärverktyg och slipmedel, men är också viktigt i högteknologiska keramer som används inom en rad olika sektorer, t.ex. flyg- och bilindustrin.
SiC framställs genom att en blandning av sand (kiseldioxid) och petroleumkoks upphettas till mycket höga temperaturer och sedan formas till olika former beroende på applikationskrav - högdensitetssintrad (HDSiC), kiselkarbid med hög entropi (Hf-Ta-Zr-Nb) och enkristallkisel (Si3N4) är några exempel.
Avancerade keramer kan appliceras som hårdpåläggningsskikt på andra material som stål för att skydda komponenter mot erosion, korrosion och slitage - så kallad hårdpåläggning - vilket förlänger deras livslängd och skyddar komponenter mot erosion, korrosion och slitage i miljöer som nationellt försvar, kärnenergi eller rymdteknik. Karbidkeramer har i synnerhet hittat tillämpningar i kroppsskydd för fordon och helikoptrar samt som reservdelar i pumpar, motorfordon och ventiler inom industrin.
Lägre kostnad
Keramiska skär har överlägsen värmebeständighet jämfört med hårdmetallskär, vilket möjliggör högre skärhastigheter med lägre produktionskostnader och produktionstid. Dessutom är de mindre spröda och håller längre med regelbunden omslipning.
Borkarbid (CBN), ett av de vanligaste keramiska materialen, erbjuder stor kemisk stabilitet och temperaturprestanda vid höga temperaturer. CBN uppvisar dessutom exceptionella korrosionsbeständighetsegenskaper och fungerar därför tillförlitligt under långa perioder i sura eller alkaliska miljöer.
Kiselkarbid har rönt stor uppmärksamhet för sina fysikaliska och kemiska egenskaper. Dessa inkluderar relativt låg termisk expansion, högt kraft/vikt-förhållande, värmeledningsförmåga på mer än 4 W/mk1, hårdhet och motståndskraft mot nötning och korrosion.
Hittills har avancerade material visat sig vara användbara i en rad olika branscher och miljöer, t.ex. i abrasiva miljöer och miljöer med höga temperaturer i branscher som fordonstillverkning, ståltillverkning, flyg- och rymdindustri, kemisk produktion och system för förnybar energi som solcellsväxelriktare. Dessutom hjälper deras överlägsna prestanda oss att använda resurser som energikällor och naturresurser samtidigt som de skapar möjligheter för innovation och framsteg. Sammantaget har dessa avancerade material blivit allt viktigare för att möta teknologiskt utmanande miljöer genom att uppfylla krav på överlägsen prestanda, t.ex. de som finns i system för förnybar energi som solomvandlare - tillhandahålla viktiga komponenter som behövs i sådana system för att producera avancerade komponenter som används i system för förnybar energi som solomvandlare - skapa avancerade komponenter som behövs för att dessa avancerade material ska trivas i dagens teknologiskt krävande miljöer genom att tillhandahålla lösningar som behövs i dagens tekniskt krävande miljöer genom att möta sådana utmaningar genom att möta överlägsna prestandakrav som är nödvändiga för att möta tekniska utmaningar genom att möta utmaningar som ställs av avancerade material som i slutändan kommer att driva innovation och framsteg genom att gå vidare till morgondagens innovationer och framsteg som skapas från våra resurser och naturresurser samtidigt som de öppnar möjligheter som i slutändan kommer att bana väg för ytterligare innovation och framsteg!
Swedish 
English