Platta av kiselkarbid

Kiselkarbidplattor är viktiga komponenter i pansarlösningar som försvarar liv och stärker militära tillgångar från potentiell skada. Deras överlägsna mekaniska och termiska egenskaper ger skydd i extrema temperaturer.

Moissanite förekommer naturligt som ädelsten, medan det mesta av det som används i skottsäkra västar och annan skyddsutrustning är syntetiskt tillverkat via trycklös eller reaktionssintring för att förtäta dess gröna kropp.

Hårdhet

Kiselkarbid är ett av de hårdaste syntetiska materialen på marknaden, med en Mohs-hårdhetsgrad som närmar sig diamantens. Det gör materialet mycket slitstarkt och tåligt - perfekt för applikationer som komponenter till kroppsskydd eller slipskivor med hög belastning. Dessutom erbjuder kiselkarbid exceptionell korrosionsbeständighet mot syror jämfört med koboltbunden volframkarbid (WC), vars styrka begränsas av bindemedelsmaterialet; kiselkarbid har inte dessa begränsningar och kan till och med förstärkas ytterligare med ytterligare komponenter som krom eller molybden för att öka styrkan eller korrosionsbeständigheten.

På grund av sin extrema styrka, nötningsbeständighet och erosionsbeständighet används kiselkarbidplattor i stor utsträckning inom branscher som militär, flyg, energi, bygg och gruvdrift. Dessutom kan kiselkarbidplattor ofta kombineras med material som bor eller aramid för förbättrad prestanda i specifika applikationer som ballistiskt skydd eller tung slampumpning.

IPS Ceramics kiselkarbidplattor tillverkas med hjälp av flera sintringsprocesser, inklusive varmpressning, isostatisk pressning och reaktionsbunden sintring. Varje process skapar starka bindningar mellan partiklarna för ökad styrka och seghet i alla tuffa miljöer.

Kiselkarbidens inerta och giftfria natur gör den lämplig för många industriella användningsområden. Dess motståndskraft mot höga temperaturer, nötning och kemiska angrepp gör den till ett bra val i miljöer där man ofta rengör med starka kemikalier, eftersom den står emot bättre än de flesta material.

Termisk konduktivitet

Kiselkarbid (SiC) är ett exceptionellt hårt och starkt material med enastående kemikalie- och oxidationsbeständighet, hög värmeledningsförmåga och minimal värmeutvidgning - perfekt för industriella tillämpningar. Dessutom gör SiC:s exceptionella mekaniska, strukturella och elektriska egenskaper det lämpligt för en rad olika användningsområden inom olika områden.

SiC finns oftast i sin alfamodifieringsform, med hexagonal kristallstruktur som liknar wurtzit. Betamodifieringsformer av kiselkarbid har mindre av en applikation. Båda typerna uppvisar utmärkt termisk stabilitet och motståndskraft mot kemiska angrepp, vilket gör dem lämpliga för högtemperaturtillämpningar som daglig och sanitär keramisk ugnsbränning, masugnsinfodring, eldfasta material etc.

SiC-plattor kan integreras i pansarsystem för att skydda mot ballistiska hot som kulor och splitter. Dessutom används dessa plattor ofta som förstärkningsmaterial vid byggandet av fordon och flygplan samt som barrikader eller sköldar för brottsbekämpande och säkerhetsteam.

Motståndskraft mot korrosion

Keramiskt material av kiselkarbid har förmågan att motstå många kemikalier, från oxiderande syror som saltsyra, svavelsyra och salpetersyra; genom baser som aluminiumoxid och kaustiksoda; lösningsmedel; erosion/abrasion till korrosion/korrosionsbeständighet - viktiga egenskaper när det gäller masugnsinfodring, elektrolytiska bad eller smältning av icke-järnmetaller. Dess motståndskraft gör det också möjligt att motstå erosions- och nötningsskador under tuffa förhållanden som vid masugnsinfodring.

Korrosionsbeständigheten bestäms av ytans morfologi, som antingen kan vara kristallin eller glasartad. Andra faktorer som påverkar korrosionshastigheten för kiselkarbid, inklusive föroreningar, sintringshjälpmedel och korngränsfaser, kan också ha ett betydande inflytande.

På grund av sin hårdhet, nötningsbeständighet och korrosionsbeständighet har SiC-plattor länge använts som pansarkomponenter på militärfordon som stridsvagnar, pansarbandvagnar och pansarbilar. Dessa material kan också användas i sköldar och barrikader för att ge skydd mot kulor, splitter och andra ballistiska hot. Dessa säkerhetsprodukter ingår också ofta som en del av den skyddsutrustning som bärs av poliser och säkerhetsvakter under högriskaktiviteter som upploppskontroll och gisslanräddning. Stålkombinationer kombineras ofta med material som borkarbid och polyeten med ultrahög molekylvikt för att öka styrkan, flexibiliteten och slagtåligheten. De är också vanliga i värmebehandlade delar för eldfasta applikationer som t.ex. blästermunstycken och cyklonkomponenter.

Styrka

Kiselkarbidplattor är kända för sin enastående styrka, med böjhållfastheter på upp till 400 MPa. Deras flexibilitet gör dem lämpliga för applikationer som omfattar pansar och ballistiskt skydd, skärverktyg, slitstarka komponenter och högtemperaturprocesser - och de är kända för att vara korrosionsbeständiga samt ha överlägsen hårdhet och hållbarhet.

Kiselkarbid ansågs vara ett av de hårdaste syntetiska materialen innan borkarbid introducerades 1929, tack vare dess Mohs-hårdhetsgrad på 9, som konkurrerade med diamantens. På grund av denna hårdhet visade sig kiselkarbid vara mycket användbart som ett slipande material för kapning eller slipskivor, medan dess brytegenskaper gjorde det perfekt för användning som eldfasta material.

Kiselkarbid utmärker sig bland keramerna genom att ha låg värmeutvidgning, vilket gör det idealiskt för tillämpningar som innebär långvarig exponering för höga temperaturer. Materialets motståndskraft mot syrakorrosion innebär dessutom att det kan användas även i miljöer där det förekommer sura gaser eller vätskor.

SiC-plattor kan tillverkas genom olika processer, inklusive varmpressning, het isostatisk pressning (HIP) och sintring med reaktionsbindning. GAB Neumann använder endast trycklöst sintrade monolitiska delar av kiselkarbid från Nordamerika eller Europa som har bearbetats innan de sintras, för att garantera överlägsen ytkvalitet och korrosionsbeständighet.