Kiselkarbidplatta byggd för att klara extrema industriella förhållanden

Kiselkarbid (SC) är ett extremt hårt, nötningsbeständigt material med utmärkt värmeledningsförmåga som ofta används i värmebehandlingsugnar för uppkolning, nitrering och glödgning.

Kiselkarbid kristalliserar i flera polytyper; hexagonala och rombohedriska former är mer välkända former. Dessutom finns kiselkarbid också naturligt som det sällsynta mineralet moissanit.

Hårdhet

Kraftverk använder ofta dessa rör på grund av deras styrka, hållbarhet och värmeledningsförmåga; dessutom erbjuder de utmärkt motståndskraft mot nötning och korrosion.

Kiselkarbid (SiC) är en extremt hård, svart syntetisk kristall som först massproducerades som slipmedel i slutet av 1800-talet. Även om små mängder SiC finns naturligt som moissanitmineralfyndigheter, förlitar sig den mesta industriproduktionen på omkristallisering, sintring och reaktionsbindningstekniker för att producera den i stora mängder.

SiC är ett av de hårdaste keramiska materialen och har en hårdhetsgrad på 9,5 på Mohs skala - vilket placerar det tillsammans med diamant och borkarbid som ett av de hårdaste materialen. Tack vare sin extrema hårdhet och motståndskraft mot slitage och korrosion har SiC blivit populärt som tillsatsmaterial i slipverktyg och andra mekaniska applikationer, t.ex. munstycksvingar i jetturbiner eller tillverkning av pansar i kompositmaterial.

SiC är ett material med en imponerande Young-modul på 440 GPa och en böjhållfasthet på 490 MPa, och det finns i många olika former och staplingssekvenser som skapar distinkta polytyper. Hexagonala och rombohedriska strukturer, så kallade a-former, är vanligare, men kubiska SiC-strukturer (så kallade b-former) har blivit alltmer framträdande med tiden.

Motståndskraft mot korrosion

Kiselkarbid erbjuder exceptionell motståndskraft mot korrosion, oxidation och kemiska angrepp. Dessutom tål detta täta material höga temperaturer samtidigt som det förblir fritt från värmeutvidgning trots långvarig exponering.

SiC förekommer naturligt i moissanit och framställs syntetiskt med hjälp av olika tillverkningsprocesser, bland annat varmpressning, het isostatisk pressning (HIP) och sintring med reaktionsbindning. Varje tillverkningsteknik resulterar i keramik med nollporositet och precision som uppvisar exceptionell slitstyrka och korrosionsbeständighet.

Kiselkarbid uppmärksammades för första gången för sina elektriska egenskaper i slutet av 1800-talet och kom snabbt att användas som åskskydd i elkraftsystem. Kolumner av SiC mellan högspänningsledningar har ett spänningsberoende motstånd som sjunker till ett acceptabelt tröskelvärde när blixten slår ner, vilket leder bort strömmen från att passera direkt genom kraftledningarna till jorden istället. Denna teknik används än idag i högspänningsapplikationer, men SiC används också som kapskivor, slipskivor, eldfasta material och komponenter i fordonsindustrin.

Termisk konduktivitet

Kiselkarbidplattor tål höga temperaturer utan att deformeras eller skadas vid användning, tack vare sin låga värmeutvidgningskoefficient. Deras hållbarhet och hårdhet gör dem också lämpliga för applikationer med snabba temperaturväxlingar, vilket gör kiselkarbidplattor till det perfekta valet.

På grund av sin extrema hårdhet är kiselkarbidplattor ett utmärkt slipmedel för skärning av material med låg draghållfasthet, t.ex. gjutjärn och mässing. Dessutom kan dessa material också hittas i eldfasta produkter och deglar; dessutom utgör kiselkarbidkeramiska membranrör som bildas genom högtemperatursintring utmärkta gas-/vätskefilter på grund av deras motståndskraft mot korrosion i aggressiva medier samt att de kan motstå extrema tryck-/temperaturvariationer.

Kiselkarbid har också haft imponerande framgångar inom kraftelektronik. På grund av sin förmåga att klara högre spänningar och temperaturer är kiselkarbid ett utmärkt materialval för energiomvandlingssystem i elfordon (EV). Detta ökar effektiviteten samtidigt som det skapar mindre komponenter som bidrar till större batteriräckvidd.

Motståndskraft mot slitage

Kiselkarbid är ett otroligt hårt material och dess förmåga att motstå korrosion i tuffa industriella miljöer gör det till ett utmärkt val för komponenter i kraftproduktionsindustrin. Dess långa livslängd och hållbarhet gör det också lämpligt för kemi- och pappersindustrin.

Keramiska material ger utmärkt värmebeständighet. Deras unika atomstruktur och extraordinära styrka gör att de kan absorbera energi utan att deformeras eller smälta, vilket gör denna keramik till ett ovärderligt val för militära och civila kroppsskyddstillämpningar.

Kiselkarbid (SiC) består av kisel och kol, och produktionsmetoderna varierar därefter. Reaction Bonded SiC är en sådan metod med relativt grova korn; Hot Pressed/HIP-metoder ger bättre kontroll och finare korn, medan omkristallisation/sintringstekniker innebär att SiC-pulver formas till önskade former och sedan värms upp vid höga temperaturer tills täta, solida strukturer har bildats.