Högpresterande lösningar med friterad kiselkarbid

Sintrad kiselkarbid uppvisar en imponerande kombination av hållbarhet, styrka och kemisk beständighet; dessa egenskaper påverkas dock direkt av råmaterialets renhet; föroreningar bryter ned mikrostrukturer samtidigt som mekaniska egenskaper som böjhållfasthet och brottseghet försämras.

Renheten bidrar till bättre sintringsförhållanden, vilket i slutändan leder till SSiC av hög kvalitet för industriella tillämpningar med kritiska specifikationer. Denna faktor bör inte förbises.

Bromsskivor och -belägg

Bromsrotorer av sintrad kiselkarbid (CSC) stoppar fordon snabbare och är bättre på att leda bort värme från bromsbeläggen än bromsrotorer av järn, vilket ger ökad prestanda och hjälper till att förhindra "bromsfading", som uppstår vid upprepad inbromsning av fordon.

Studier av friktionsöverföringsskikt på kompositer av kolfiber/kol-kiselkarbid efter flera bromsstopp med en organisk bromsbelägg är avgörande för att förstå hur hög glidhastighet påverkar deras stabilitet och prestanda. Här användes TEM i tvärsnitt för att avslöja sammanhängande strukturer inom överförda lager.

I friktionsöverföringsskiktet observerades metallkristalliter i storlekar från nanometer till mikrometer, medan amorft kisel/kiseloxider förekom ofta. Dessutom etablerades ett gränssnitt mellan detta överföringsskikt och Cf/C-kompositytan efter bromsning, men dess hållbarhet skilde sig avsevärt beroende på SiC- och C-regioner på grund av skillnader mellan organiska bindemedelsmaterial som användes i dess blandning med organiska bindemedelsmaterial för bromsbeläggblandning.

Turbinkomponenter för flygplan

Kiselkarbid utmärker sig genom sin enastående motståndskraft mot höga temperaturer, höga kryphållfasthet och termokemiska stabilitet, vilket gör den till en utmärkt kandidat för olika termostrukturella tillämpningar inom flyg- och energiindustrin. Dessutom kan dess utmärkta mekaniska egenskaper och låga densitet spara vikt för ökad bränsleeffektivitet och hastighet.

Termoelementskyddsrör i sintrad kiselkarbid från oss ger tillförlitligt skydd för temperaturgivare mot skadliga gaser och partiklar som kan erodera dem, samt mot de tuffa miljöer och höga temperaturer som de utsätts för, vilket garanterar exakta avläsningar för tillförlitlig drift.

Diffusionsbundna kiselkarbidkeramer använder eldfasta metallskikt som titan, zirkonium, molybden och volfram för idealisk förtätning. Som ett resultat av detta uppvisar SiC-baserade material lägre densitet, överlägsen seghet och skadetolerans, tillsammans med bättre oxidations- och korrosionsbeständighet än kol/kol-kompositer, oxid/oxid CMC eller monolitiska keramer - förutom att de har högre temperaturkapacitet än metalliska superlegeringar.

Elektriska högspänningsapplikationer

Kiselkarbid har gjort avtryck i branschen som ett innovativt material för krafthalvledare. Tack vare sin förmåga att arbeta i tuffa miljöer, t.ex. förhöjda temperaturer och spänningar, erbjuder kiselkarbidkomponenter oöverträffade fördelar jämfört med sina motsvarigheter i kisel (Si) när det gäller hög effektomvandlingseffektivitet och hållbarhet.

Hexoloy SA SiC:s kemiska renhet och avancerade mikrostruktur gör den motståndskraftig mot rotationskrafter, blästring och korrosion, medan dess stabilitet vid höga temperaturer i både oxiderande och reducerande miljöer säkerställer att den även kan motstå rotationskrafter.

Kiselkarbidens breda bandgap gör att den tål högre elektriska trycknivåer, vilket leder till ökad energieffektivitet i kraftelektronik och system för förnybar energi. SiC-kraftkomponenter har blockeringsspänningar som är flera gånger högre än kiseltransistorer, vilket gör att flera komponenter inte behöver bytas ut samtidigt som de totala energiförlusterna och omvandlarnas effektivitetsförluster minskar. Dessutom gör SiC:s längre bärarlivslängd det möjligt att föra in minoritetsbärare i n-skiktet, vilket minskar resistansen avsevärt.

Tillämpningar inom fordonsindustrin

Sintrad kiselkarbid har enastående slitstyrka och hållfasthetsegenskaper som gör att den kan användas som bas i kritiska fordonskomponenter som bromsar, motorventiler och turboladdare. Dessutom gör dess överlägsna kemikalie- och nötningsbeständighet den perfekt för tuffa arbetsmiljöer.

Keramisk sintring är en högtemperaturteknik som innebär att pulverformiga material förtätas till fasta ämnen via atomdiffusion utan att smälta, vilket ger komponenter med exakta dimensioner och komplicerade geometrier. SiC med hög renhet sprutas sedan in i specialkonstruerade formar i denna process för produktion av komponenter med exakta dimensioner och komplicerade geometrier. Efter sintringen måste komponenterna avbindas för att avlägsna polymerbindemedel utan att den strukturella integriteten äventyras - precisionsavbindning gör det möjligt att skapa specialtätningar samt fordonskomponenter med skräddarsydda ytbehandlingar för förbättrad prestanda.

Grafitladdade tätningar har självsmörjande egenskaper som minskar friktionen mellan anliggningsytorna, vilket förbättrar hållbarheten och tätningsprestandan samtidigt som den termiska stabiliteten i tuffa driftsmiljöer förbättras. Dessutom ökar deras förbättrade smörjförmåga den termiska stabiliteten och motstår höga temperaturer för ökad beständighet i tuffa driftsmiljöer - idealiska egenskaper för mekaniska tätningar som används i pumpapplikationer, ventilenheter och roterande utrustning samt hydrauliska tätningar som är utformade för att förhindra vätskeläckage.