Kiselkarbid är ett av de hårdaste materialen på jorden, vilket gör det till ett utmärkt val för pansarplattor som skyddar militär och brottsbekämpande personal från höghastighetsprojektiler.
Reaktionsbunden kiselkarbid (RBSiC) framställs genom att flytande kisel infiltreras i porösa keramiska kroppar av kol eller grafit för att fylla de öppna porer som finns kvar. Även om RBSiC har lägre hårdhet än sin motsvarighet i SSiC, gör dess motståndskraft mot termisk chock det till ett värdefullt material.
Hög temperatur
Kiselkarbid framställs genom en komplicerad tillverkningsprocess som omfattar pulverberedning, blandning med bindemedel, formning till önskad form (t.ex. genom extrudering för rör eller kall isostatisk pressning för plattor och block), bearbetning, sintring och ytbehandling. GAB Neumanns Hexoloy SA sintrade kiselkarbid är mycket motståndskraftig mot korrosion i oxiderande miljöer samtidigt som den hårda ytan motstår slitage orsakat av rotation eller glidande krafter.
Reaktionssintring ger kiselkarbidkeramik med överlägsen styvhet, värmeledningsförmåga och densitet. I processen används ett kiselorganiskt bindemedel för att bilda en pastaformig blandning som sedan kan komprimeras genom extrudering eller kall isostatisk pressning, eller extruderas direkt. Reaktionssintring kan delas in i sintringsprocesser i fast fas och vätskefas beroende på vilket sintringshjälpmedel som används - i fast fas används vanligtvis B- eller C-tillsatser som främjar partikelrörelse, diffusion och massöverföring i täta sintringsprocesser medan fast fas kan producera kiselkarbider med förbättrad böjhållfasthet jämfört med dess motsvarighet.
Högt tryck
Sintrad kiselkarbid, som är mest känd för sin användning i flygplansturbiner, har fått stor spridning inom en rad olika branscher tack vare sin enastående hållbarhet. Sintrad kiselkarbid tål både höga temperaturer och extremt tryck utan att försämras och är ett utmärkt materialval i applikationer där stabilitet är avgörande.
Reaktiv sintring är en populär teknik som används för att producera kiselkarbid. Processen innebär att fint pulver blandas med icke-oxidiska sintringstillsatser till en pasta, som sedan formas till rör eller plattor med hjälp av kall isostatisk pressning eller extrudering.
I denna process används en lägre eutektisk punkt än vid traditionell sintring i fast fas för att generera en vätskefas och underlätta rörelse, diffusion och massöverföring av SiC-kristaller under förtätning av materialet. Metoden har dessutom fördelen att den ger kristaller med högre renhet och smalare fördelning som förbättrar mekaniska egenskaper som böjhållfasthet och brottseghet; allt detta uppnås genom att YAG används som sintringshjälpmedel för att öka interaktionen mellan SiC-kristallerna.
Hög hastighet
Kiselkarbid (SiC) är en av de hårdaste keramerna, med hög hållfasthet, värmeledningsförmåga och korrosionsbeständighet, vilket gör den idealisk för användning i tuffa miljöer som t.ex. gruvdrift. Morgans Purebide Sintrade SiC-sorter utmärker sig i denna applikation tack vare sin hårdhet, slitstyrka, nötningsbeständighet värmestabilitet och kemikaliebeständighet - egenskaper som Morgans Purebide Sintrade SiC-sorter också har.
Reaktionssintring är den vanligaste tekniken för att tillverka stora och komplext formade kiselkarbidkeramer. Denna teknik innebär att basprekursormaterial blandas med sintringshjälpmedel av bor och kol, varefter massan formas till gröna kroppar genom glidgjutning, torrpressning eller kall isostatisk pressning innan den värms upp till höga temperaturer för kiselinfiltration.
Denna process resulterar ofta i ojämn densitet och sprickbildning i sintrade produkter samt otillräcklig kiselpenetration under sintringen, liksom höga produktionskostnader och energiförbrukning. Andra metoder för att tillverka kiselkarbidkeramik är varmpressningssintring och trycklös sintring, där den senare ger tätare och mer enhetliga produkter som lämpar sig för olika formningsmetoder.
Hög slitstyrka
Kiselkarbidens motståndskraft mot slitage och korrosion gör det till ett utmärkt material för mekaniska tätningar i krävande applikationer, inklusive ballistiska pansarplattor som uppfyller militära specifikationer för att skydda mot höghastighetsprojektiler. Sintrad kiselkarbid kan även tillverkas till pumpdelar för att motstå flödestryck i extrema miljöer.
Reaktionssintrad kiselkarbidkeramik tillverkas med hjälp av högtemperaturreaktionssintring där SiC-pulver infiltreras med flytande kisel vid höga temperaturer. Tyvärr är denna sintringsprocess svår att skala upp, kräver långa sintringstider, förbrukar mycket energi och resulterar i keramiska produkter av lägre kvalitet.
Tryckfritt sintrade kiselkarbidkeramiska produkter har en tätare struktur än traditionella reaktionssintrade keramer, vilket gör att mer råmaterial kan användas, produktionstiden och energiförbrukningen minskar, delar av bättre kvalitet produceras, lättare maskinbearbetning och större värmetolerans - dessa egenskaper gör tryckfritt sintrad kiselkarbid till det självklara valet när man skapar större eller komplext formade delar av kiselkarbidkeramiska produkter.
Swedish 
English