Fördelar med plattor av kiselkarbid

Plattor av kiselkarbid (vanligen kallat karborundum) ger ett tillförlitligt och hållbart skydd för både militära, flyg- och industriella tillämpningar. Deras kombination av exceptionella mekaniska, termiska och kemiska egenskaper skyddar mot pansarbrytande kulor och höghastighetsfragment från att orsaka skada eller förstörelse.

SiC-plattor konkurrerar med diamant när det gäller hårdhet och tål höga nivåer av slitage och korrosion, och har utmärkt värmeledningsförmåga med låga värmeutvidgningstal.

Hårdhet

Kiselkarbid (SiC) är ett hårt material med ett exceptionellt förhållande mellan styrka och vikt. Denna egenskap gör SiC lämpligt för användning i applikationer som kräver seghet och nötningsbeständighet, t.ex. skottsäkra västar eller sprutmunstycken, samtidigt som det ger exceptionella termiska egenskaper och korrosionsskydd mot syror.

SiC:s hårdhet kan hänföras till dess unika struktur. Dessa tetraeder består av tätt bundna kisel- och kolatomer i tetraederstrukturer som är bundna i ett ordnat kristallgitter och bildar starka kovalenta bindningar i sin matris för att bilda ett mycket tätt material med enastående styrka och seghet vid sintring, jämförbart endast med diamant och bättre än volframkarbid och aluminiumoxider. Denna struktur skapar mycket täta material med överlägsen styrka och seghet för sintrade sintrade sintrade sintrade sintrade sintrade sintrade material med hårdhet som endast kan jämföras med diamant och överträffar dessa andra två material när de sintras. sintrade sintrade sintrade sintrade sintrade sintrade sintrade material för sintrade sintrade sintrade sintrade sintrade sintrade hårdhet som motsvarar eller överträffar hårdheten hos volframkarbid och aluminiumoxider när de sintras sintras sintras sintras. SiC rankas likvärdigt eller överträffar till och med volframkarbid och aluminiumoxider i hårdhetsjämförelse när det sintras; dess hårdhet överträffar både volframkarbid och aluminiumoxider när de sintras sintras, vilket gör SiC till ett extremt tätt material med exceptionell styrka och seghet även sintrat när det sintras medan dess hårdhet överstiger volframkarbider och aluminiumoxider när de sintras sintrade materialdensitet än båda materialen när de sintras sintrade; dess hårdhet överträffar till och med båda.

Kommersiellt producerade polykristallina SiC-plattor bearbetas före sintring för att säkerställa en felfri yta som inte spricker eller går sönder under bränning vid högre temperaturer. Många industriella eldfasta företag är specialiserade på kiselkarbidproduktion för dessa keramiska delar och kan hjälpa dig att identifiera vilken materialkvalitet som bäst uppfyller din applikation.

Kiselkarbidplattor kan tillverkas genom olika processer, bland annat varmpressning, isostatisk varmpressning och sintring med reaktionsbindning. Dessa metoder innebär att grönmassor, pulver och bindemedel upphettas till höga temperaturer innan de sintras till färdiga komponenter som består av antingen polykristallin kiselkarbid eller en blandning av polykristallint och monokristallint kiselkarbidmaterial.

Motståndskraft mot korrosion

Plattor av kiselkarbid är mycket slitstarka och har enastående korrosionsbeständighet. Detta gäller särskilt industriell kiselkarbid som tål nötning vid extrema temperaturer samt korrosion orsakad av extrema temperaturer. Dessutom uppvisar kiselkarbid utmärkt kemisk stabilitet och mekanisk hållfasthet, vilket gör den lämplig för sura processmiljöer eftersom den har samma nötningsbeständighet som rostfritt stål.

Industriell kiselkarbid motstår korrosion från förbränningsgaser, slagg och aska genom det skyddande oxidskikt som bildas på ytan. Denna beläggning har förmågan att blockera syrgasdiffusion vilket resulterar i parabolisk reaktionskinetik; dessutom reflekterar den strålning vid höga temperaturer vilket gör materialet mindre benäget att erodera när det utsätts för heta gaser.

Kiselkarbidplattor är allmänt erkända för sin korrosionsbeständighet och motståndskraft mot termisk chock, vilket gör dem lämpliga för många applikationer inom värmebehandlingsindustrin, t.ex. sintring, smide och ugnsbränning. Kiselkarbidplattor är utmärkta för att minska miljöriskerna i värmeväxlare som SR-värmeväxlare med skal och rör och SE-blockväxlare där det kan förekomma höga blandningstemperaturer i kombination med aggressiva förhållanden som korrosion eller erosion; dessutom är de idealiska för processförhållanden med hög renhet/låg utspädning samt applikationer som kräver överlägsen mekanisk styrka i kombination med exceptionella egenskaper för motstånd mot termisk chock.

Termisk konduktivitet

Kiselkarbidplattor har en enastående Mohs-hårdhet på 9 och uppvisar utmärkt värmeledningsförmåga, vilket gör dem lämpliga för applikationer som kräver snabba uppvärmnings-/kylningscykler. Dessutom uppvisar kiselkarbidplattor minimal deformation under extrema temperaturer.

Kiselkarbidpulver sintras vid höga temperaturer för att producera en extremt hård keram som motstår korrosion, slitage och extrema temperaturer, vilket gör den lämplig för ballistiska skydd, skärverktyg och kemisk produktionsutrustning.

Kiselkarbid används också i stor utsträckning för att producera eldfasta material för ugnar och annan industriell utrustning samt halvledarelektronik - där den första introduktionen skedde 1907. Även om kiselkarbid endast sällan förekommer naturligt - i små mängder i vissa typer av meteoriter samt i korundfyndigheter och kimberlitgruvor - framställs den mesta kiselkarbid som säljs idag syntetiskt genom varmpressning eller reaktionsbunden sintring.

Kiselkarbid har länge använts av militära organisationer för att förstärka pansaret på stridsvagnar och pansarfordon, samt för att skapa sköldar och barrikader som används vid upplopp, gisslanräddning och andra krissituationer. Dessa skyddsbarriärer kan stoppa kulor samtidigt som de absorberar deras kinetiska energi för att eliminera rikoschetter.

Lättvikt

Plåtpansar av kiselkarbid är lätta jämfört med andra pansarmaterial, vilket gör att bärarna lätt kan röra sig och arbeta effektivt i farliga miljöer. Dessutom gör dess höga hållbarhet och motståndskraft mot korrosion och extrema temperaturer att den förblir stark och robust under längre tidsperioder.

Innan borkarbid skapades 1929 var kiselkarbid känt som ett av de hårdaste syntetiska material som fanns. Med en Mohs-hårdhet som är jämförbar med diamant gör dess frakturegenskaper det mycket effektivt som ett slipande material för kapning och slipskivor; dessutom väljs det ofta för användning i eldfasta material samt elektriska isoleringsplattor.

Kiselkarbid har snabbt blivit det keramiska material som används i militära AP-klassade skyddsvästar tack vare sitt enastående förhållande mellan prestanda och vikt mot alla typer av hot. Saint-Gobains Hexoloy-märke av reaktionsbunden kiselkarbid överträffade aluminiumoxid med råge i ballistiska slagtester och förbättrade avsevärt prestandan vid flera träffar mot hot med stål- och volframkarbidkärnor.

Kiselkarbid har visat sig vara ett säkert och tillförlitligt alternativ för civil användning under masskjutningar och terroristattacker, tack vare dess anmärkningsvärda fysiska egenskaper och förmåga att absorbera energi från höghastighetsprojektiler. Kiselkarbidens motståndskraft har räddat liv; vetenskapliga framsteg kan göra det möjligt att förse den med ytterligare funktioner som underlättar nödsituationer, t.ex. självläkande egenskaper eller funktioner för kommunikation och övervakning i realtid.