Kisel är inte tekniskt klassificerat som ett keramiskt material, men det utgör huvudingrediensen i många keramiska föreningar och uppvisar keramikliknande egenskaper som termisk stabilitet, syrabeständighet och nötningsbeständighet.
Om du planerar att applicera en keramisk beläggning på din bil ska du läsa och följa alla produktinstruktioner noga innan du börjar spraya på produkten. De flesta keramiska sprayprodukter är relativt okomplicerade.
Hårdhet
I och med att modern militär-, kärnkrafts-, fordons- och flygteknik ställer krav på materialen har det blivit viktigt att utveckla strukturer med ökad hårdhet och seghet. Keramiskt kisel är ett exceptionellt material som kan uppfylla dessa krav: ett ultrastarkt material med låg friktionskoefficient som också är värmebeständigt och halvledande; dessutom bidrar dess unika kristallina struktur till att bevara metaller samtidigt som utrustningens hållbarhet ökar.
Hårdheten hos keramiskt kisel kan kontrolleras genom olika produktionstekniker och formuleringar. Genom att använda stora enkristaller maximeras hårdheten medan hårdare föreningar som kiselkarbid eller kiselnitrid ökar styrkan. Nanokristallisering och epitaxial tillväxt flyttar fram hårdhetsgränserna ytterligare, sprider spänningar och bromsar sprickbildning. Slutligen avslöjar indenteringstestning till exakta djup nedbrytningspunkter som definierar tekniska gränser.
Knoop eller Vickers diamanttestning kan exakt mäta hårdheten hos keramiskt kisel. Resultaten beror på belastningen och intryckets storlek; för att få tillförlitliga mätningar är det viktigt att använda korrekta experimentella tekniker - detta inkluderar användning av rimlig skicklighet och erfarenhet, noggrann optisk mikroskopi, fält- och hårkorssteknik och instrumentkalibrering - noggranna mätningar måste omfatta minst 10 intryck på varje prov för korrekta avläsningar; hårkorsets positionering och belysning spelar en viktig roll.
Motståndskraft mot korrosion
Korrosionsbeständighet är en viktig egenskap hos keramer som gör att de kan fungera tillförlitligt i tuffa miljöer och förbli funktionsdugliga trots korrosion i miljön. När keramik utsätts för korrosion förändras dess ytskikt på grund av kemiska reaktioner eller spänningsinducerade sprickor som bildas, vilket ökar bristerna och försvagar dess styrka, vilket potentiellt kan leda till brott under mekanisk belastning.
Keramiska materials korrosionsbeständighet är en av de främsta faktorerna som driver deras värde inom många branscher. SiC-, B4C- och TiB2-material används ofta i skärverktyg på grund av sin hårdhet och utmärkta korrosionsbeständighet; keramiska rör tillverkade av kiselnitrid/silialon kan också användas för att skydda termoelement mot korrosion och erosion i applikationer för hantering av aluminium/smält metall.
Andra tekniska keramer, som aluminiumoxid, används för att hantera aggressiva kemikalier i oljeraffinaderier och papperstillverkningsindustrier. Korrosionsbeständiga keramer kan också användas i avsaltningsmembran, pumpar och komponenter för marin teknik.
Korrosionsbeständigheten hos keramer beror på miljön - särskilt typ och koncentration av syra eller alkaliska lösningar som används, exponeringstemperatur etc. Till exempel erbjuder aluminiumoxid med hög renhet stor korrosionsbeständighet i sura lösningar, men företrädesvis vid korngränserna i alkaliska miljöer. Korrosionstest utfördes med het isostatiskt pressad (HIP) och sintrad (Si3N4) keramik som innehöll olika nivåer av Y2O3+Al2O3-tillsats i olika koncentrationer med olika koncentrationer vid huvudsakliga exponeringstemperaturer.
Termisk stabilitet
Keramiskt kisel har en imponerande termisk stabilitet och bibehåller sin strukturella integritet även vid höga temperaturer. Detta gör det till ett utmärkt val för applikationer som kräver exceptionell motståndskraft mot termisk chock, t.ex. bearbetning av metaller och kompositer, eller som tål hög belastning - t.ex. applikationer som involverar mekaniskt slitage.
Keramiskt kisels termiska stabilitet kan utvärderas med hjälp av differential scanning calorimetry (DSC). DSC-testning visar dess enastående termiska stabilitet vid temperaturer upp till 1700 grader Celsius utan tecken på kristallisering eller fasseparation, utan några flyktiga material närvarande; termogravimetrisk analys (TGA) testning bekräftar också detta faktum och visar att det förblir icke-flyktigt upp till 2000 grader Celsius.
Många tekniska keramiska material har god kemisk och termisk stabilitet, men deras egenskaper kan variera beroende på miljö, temperatur och sammansättning. Keramiska material med låg termisk expansionskoefficient har vanligtvis bättre motståndskraft mot termisk chock - även om deras maximala användningstemperatur kan vara lägre jämfört med material med högre expansionskoefficienter. Andra faktorer som kan påverka dess motståndskraft mot termisk chock är dess böjhållfasthet vid förhöjda temperaturer, värmeledningsförmåga, atmosfären i vilken den lagras och dess lagringsförhållanden; termisk stabilitet för keramiskt kisel jämförs positivt med liknande keramer som mullitkordierit och aluminiumsilikat;
Motstånd mot nötning
IPS Ceramics är mest känt för sina ugnsmöbler i cordierit, men de tillverkar också många högpresterande tekniska keramiska material med unika egenskaper. Detta inkluderar extremt hög mekanisk hållfasthet, nötningsbeständighet, kemisk stabilitet och kapacitet för termisk chock och slagtålighet.
Kiselkarbid (SiC) är en extremt hård kemisk förening som består av kisel och kol. Även om den finns naturligt i form av moissanit, har syntetisk SiC massproducerats sedan 1893 för användning som slipmedel och för andra tekniska ändamål.
Abrasionsmotstånd är en viktig egenskap hos keramiska material, inklusive de som är tillverkade av aluminiumoxidkeramik eller kiselkarbidkeramik. Även om båda sorterna erbjuder exceptionell slitstyrka har var och en unika egenskaper som kan göra dem bättre lämpade för vissa applikationer än andra.
Kiselkarbid har överlägsen hårdhet och nötningsbeständighet, vilket gör det till ett utmärkt val för applikationer där starka kemikalier kan komma i kontakt. Aluminiumoxidkeramik har liknande egenskaper, men med lägre kemisk resistens. Slutligen har kiselkarbid överlägsen slitstyrka jämfört med andra material - perfekt för applikationer som foderrännor som ofta utsätts för slitage på grund av de material som transporteras genom dem.
Andra tekniska keramer kan också användas för abrasiva applikationer, men ingen kan jämföras med kiselkarbid när det gäller slitstyrka. Slitstyrkan beror i hög grad på partiklarnas storlek och tribologiska egenskaper samt kornstruktur, porositet, sekundära faser och föroreningar - faktorer som alla har en inverkan på slitstyrkan.
Swedish 
English