Kiselkarbidplattor är en integrerad del av kroppsskydd och ger skydd mot kulor och fragment samtidigt som de är lätta jämfört med andra skyddsmaterial, vilket möjliggör större rörlighet och komfort för bäraren.
För att säkerställa kvaliteten genomgår kiselkarbidplattor rigorösa test- och kvalitetskontrollprocesser. Här kommer vi att lyfta fram några av deras mest väsentliga egenskaper.
Hårdhet
Kiselkarbidplattor har en av de högsta hårdhetsgraderna, näst efter diamant, vilket gör dem extremt motståndskraftiga mot slitage och nötning, vilket gör dem lämpliga för miljöer med hög mekanisk belastning och tryck. Deras strukturella integritet garanterar också att de inte deformeras under tryckförhållanden, vilket bibehåller funktionalitet och prestanda.
Keramiska material erbjuder mer än styrka och hållbarhet; de är giftfria och inerta, vilket gör dem säkra att använda i många industriella processer. Deras låga värmeutvidgning garanterar stabilitet vid snabba temperaturväxlingar, medan korrosionsskyddet skyddar dem mot starka kemiska ämnen.
Kiselkarbidplattor är integrerade delar av kroppsskyddssystem som är utformade för att försvara mot flera ballistiska hot, vilket gör dem till viktiga komponenter för att skydda mot olika ballistiska hot. Vanligtvis tillverkas de av ett kompositmaterial som består av kiselkarbidkeramik blandat med andra material som borkarbid och höghållfasta fibrer som kevlar eller polyeten med ultrahög molekylvikt. Kiselkarbidkeramik ger utmärkt hårdhet och motståndskraft mot penetration, medan tillsatsmaterial som ökar flexibiliteten, slagtåligheten och den ballistiska prestandan ytterligare förbättrar dess kapacitet. Kiselpansarmaterial är lätta jämfört med andra pansarmaterial, vilket gör att användarna kan röra sig med större lätthet och smidighet samtidigt som de erbjuder skyddsfunktioner för flera hot som gör dem perfekta för både militär och brottsbekämpning. Det finns olika tekniker för att optimera kiselhårdheten, t.ex. genom att öka dragspänningarna vid bearbetning, tillsätta bor eller använda jonimplantation för att bilda härdningsskinn - alla dessa metoder kan öka kiselhårdheten ytterligare.
Hållbarhet
Kiselkarbid är ett av de hårdaste och mest hållbara material som människan känner till och har en Mohs-hårdhetsgrad på 13. Det placerar det på tredje plats efter diamant och kubisk bornitrid på Mohs hårdhetsskala, vilket gör att det kan motstå intensiva mekaniska påfrestningar utan att deformeras, vilket gör det lämpligt för applikationer som innebär tunga belastningar eller nötning.
Kiselkarbid utmärker sig bland andra material genom sin extrema hårdhet och värmebeständighet; i själva verket kan det klara temperaturer så höga som 1600oC utan att ge efter för sprickbildning. Tillsammans med sin kemiska inertitet och låga värmeutvidgningskoefficient är kiselkarbid ett idealiskt material för högpresterande applikationer som utsätts för extrema miljöer.
Kiselkarbid sticker ut bland slitstarka material med sin utomordentligt höga brottseghet. Studier har visat att det kan motstå projektiler som färdas i hastigheter upp till 752 meter per sekund - vilket motsvarar hastigheten hos 7,62x51 mm M993-kulor. Dessutom visar sig dess motståndskraft mot syror och alkalier vara användbar när man arbetar i miljöer med kemiska korrosionsproblem.
Kiselkarbidens kemiska renhet och korrosionsbeständighet har lett till att den används i stor utsträckning som stöd för wafertråg och paddlar i halvledarugnar, som slipmedel, bladmaterial för skärverktyg och som komponent i termoelement och varistorer.
Termisk konduktivitet
Kiselkarbidplattor har utmärkt värmeledningsförmåga, vilket gör dem till det idealiska materialet för användning i kemisk bearbetning, olja & gas och andra miljöer med höga temperaturer. Deras korrosionsbeständighet skyddar dem mot skador från aggressiva kemikalier och bidrar till att säkerställa deras styrka även under extrema förhållanden.
Värmeledningsförmågan mäter hastigheten med vilken värme överförs genom ett material och kan uttryckas som antingen en skalär eller en andra rangens tensor. Dess värden beror på dess struktur, särskilt gittergeometrin; till exempel har material med FCC (face-centered cubic)-strukturer vanligtvis högre värmeledningsförmåga än BCC-strukturer. Dessutom kan kristallstorleken ha en inverkan: mindre kristaller tenderar att innehålla fler korngränser som fungerar som barriärer mot värmerörelser och kan minska värmeledningsförmågan över tid.
I allmänhet tenderar material som innehåller mer kol att ha högre värmeledningsförmåga. Detta förhållande gäller dock inte alltid och kan ändras av porositet; porösa material tenderar att ha lägre värmeledningsförmåga på grund av tillverkningsprocesser eller dålig bearbetning och deras inverkan är svår att förutsäga exakt. Denna effekt uppstår eftersom tillverkningsprocesser lämnar efter sig luftfickor i fasta material som minskar värmeledningsförmågan avsevärt.
Motståndskraft mot korrosion
Kiselkarbidplattor erbjuder exceptionell beständighet mot kemisk korrosion, kombinerat med deras hårdhet och styrka, vilket gör dem till ett utmärkt konstruktionsmaterial. Kombinationen av kemisk resistens, hårdhet, styrka och ballistiska egenskaper har lett till att de används i stor utsträckning på militära fordon och flygplan samt som ballistiska sköldar och barrikader. Dessutom gör deras nötningsbeständighet och erosionsbeständighet dessa material till ett populärt val även för munstycken i kemiska anläggningar.
Tryckfri sintrad kiselkarbid erbjuder imponerande korrosionsbeständighet mot vanliga syror (saltsyra, svavelsyra och fosforsyra), baser (aminer, pottaska och kaustiksoda) och oxiderande medier som salpetersyra. Även om den exakta orsaken ännu inte har identifierats, finns det en möjlighet att den otroliga hållbarheten kan bero på att kiselkarbiden antingen har a-form utan spår av b-form eller att den har en lägre koncentration av järn-, aluminium- eller kalciumföroreningar i materialets sammansättning.
Studier av fyra typer av SiC-plåtfogar som skapats genom metalldiffusionsbindning med molybden eller titan som mellanlager, reaktionssintring och nanopulversintring visade att de flesta klarade den reducerande miljön i fem veckor utan att drabbas av korrosionsskador; särskilt imponerande var deras korrosionsbeständighet som uppvisades av kiselkarbid i a-form på grund av dess låga koncentration av element i b-form och bildandet av kiseldioxidskikt på ytan.
Swedish 
English