Plattor av kiselkarbid (SiC) är högpresterande material som är kända för sina exceptionella mekaniska, termiska och kemiska egenskaper. SiC-plattor används ofta i applikationer för pansar och ballistiska skydd samt i skärverktyg och slitstarka komponenter.
RS-SiC-plattan kopplades samman med ett lödmaterial med lägre smältpunkt än SiC, låg termisk expansion och god vätningskapacitet för SiC-ytor. SEM-mikrografer av denna fogmontering visar inga stora porer på vare sig den befintliga eller den ytoxiderade SiC-ytan.
1. Ballistiskt skydd
SiC-plattor erbjuder tillförlitligt ballistiskt skydd mot flera hot. Medan aluminiumoxid ger ett tillförlitligt men tungt skydd mot kul- och stålbestyckade AP-hot, erbjuder kiselkarbid mer attraktiva pris/prestanda-egenskaper samtidigt som det ger försvarsmöjligheter mot flera hot.
Studier har visat att keramikens ballistiska prestanda varierar inte bara beroende på dess lagerstruktur utan också på dess stödförhållanden. Vid tester under ballistiska förhållanden motstod laminerad keramik tre skott utan ytterligare pansarstöd, vilket ger utmärkt motståndskraft mot flera träffar. När de testades i kombination med flexibelt pansarstöd uppvisade dock gradvis skiktade och rena matrisstrukturer lägre signaturdjup på baksidan än deras enhetligt skiktade och SSIC-prover.
Det har visat sig att keramiska självbegränsande effekter ökar energidissipationen under uppehålls- och penetrationsfaserna, vilket leder till att mer av projektilens kinetiska energi omvandlas till inre energi genom dispersion i själva den keramiska plattan. Detta förbättrar dess ablativa beteende samt förlänger uppehållstiden och ökar därmed effektiviteten vid användning av keramiska plattor med större tjocklek som ökar dissipationen med en ännu större marginal.
2. Värmebeständighet
Plattor av kiselkarbid (SiC) skapas genom sintring av SiC-pulver vid höga temperaturer och har exceptionella mekaniska och termiska egenskaper. Plattornas styrka och hårdhet gör dem lämpliga för tillämpningar som ballistiskt skydd, skärverktyg och slitstarka komponenter. Dessutom innebär deras korrosionsbeständighet att de enkelt klarar exponering för hårda kemikalier och temperaturer.
SiC är ett av de hårdaste keramiska material som finns tack vare sin höga hårdhet. Mohs hårdhetsgrad på 9 indikerar att materialet är motståndskraftigt mot påfrestningar och slag utan att deformeras eller spricka, vilket gör det lämpligt för slipskivor, munstycken och slippapper/dukprodukter.
SiC är inte bara tufft och hållbart; det är också mycket ledande och transporterar snabbt värme. SiC:s kemiska beständighet omfattar syror, baser och oxidationsmedel samt höga temperaturer och syreexponering; dessutom gör den snabba värmeledningsförmågan att den snabbt kyls efter att ha utsatts för värme - vilket skyddar elektroniska kretsar och enheter från skador.
3. Kemisk resistens
Kiselkarbidplattor skiljer sig från metaller genom att de inte reagerar med de flesta syror, baser och oxidationsmedel - vilket ger överlägsen motståndskraft mot tuffa kemiska miljöer samtidigt som underhålls- och rengöringskostnaderna minskar.
Performance SiC har utmärkt värmeledningsförmåga, låg termisk expansionskoefficient och en exceptionell Young-modul som minskar deformation på grund av värme samtidigt som den förbättrar plattans ytbehandling. Det tål extrema temperaturer, vilket gör det till ett utmärkt materialval för industriugnar och värmeanordningar som används inom metallurgi, eldfasta material, flyg- och militärindustrin samt för komponenter som motverkar nötning och slitage.
Oxidbundna SiC-plattor sintras med hjälp av flera processer, inklusive varmpressning, HIP-pressning och reaktionsbunden sintring. Deras beläggning skyddar dem mot oxidation och korrosion samtidigt som de bibehåller hög värmeledningsförmåga. Identifiering och detektering av defekter kan också utföras med oförstörande tekniker som massspektrometri med glödurladdning och röntgenfluorescensspektroskopi på fasta prover, medan ICP-Optical Emission Spectrometry, Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) och Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectrometry-EDS alla kan användas på smälta respektive urlakade prover. Utöver dessa fördelar ger beläggningen utmärkt etsningsbeständighet mot både korrosiva medier och enastående etsningsbeständighet mot sura lösningar.
4. Lättvikt
Kiselkarbid är en mycket lättare lösning jämfört med motsvarande keramik eller bor som används för traditionella plattor, tack vare de lägre temperaturer som krävs för att bilda sammanhängande slagytor - vilket sparar både vikt och kostnader vid tillverkningen av dessa viktiga komponenter.
SiC:s höga styrka/vikt-förhållande gör det möjligt för konstruktörer att utforma bålplattor med mer täckning per lb utan att öka materialtjockleken, vilket sparar både produktionskostnader och västens vikt.
SiC-plattor kan bidra till att minska energiförbrukningen och utsläppen när de används i ugnsapplikationer, eftersom deras höga prestanda möjliggör snabbare uppvärmnings-/nedkylningscykler, vilket leder till ökad effektivitet och miljömässig hållbarhet. Ett exempel på SiC:s fördelar är dess användning i möbler som LO-MASS ugnsmöbler samt omkristalliserade SiC-stolpar/-rör som ger ökad styrka och livslängd, vilket är ett bevis på att SiC är lämpligt även för utmanande ugnsmiljöer.
5. Hållbarhet
Kiselkarbid (SiC), vanligen kallat karborundum, är ett svart, hårt material som består av kisel- och kolatomer och som har en av de högsta Mohs-hårdhetsgraderna bland alla material på jorden; det överträffar både diamanter och borkarbid i Mohs-hårdhetsgrader. SiC har dessutom flera andra önskvärda egenskaper, bl.a. hög värmeledningsförmåga, lågt expansionsindex och korrosionsbeständighet jämfört med liknande material som t.ex. stål.
SiC-plattor erbjuder exceptionell hållbarhet och skyddar människor och utrustning mot dödliga hot som kulor, sprängämnen och kemikalier. Deras motståndskraft spelar en viktig roll för att hålla soldaterna säkra under uppdrag och samtidigt skydda utrustning och fordon som de är beroende av för att lyckas.
SiC-keramer som tillverkats genom kompaktering eller binder-jet printing har fått sin böjhållfasthet gradvis ökad över tid, enligt uppgifter från tillverkare av kompakterings- eller binder-jet printing-produkter. Dessutom visar data att keramik som tillverkats genom binder-jet printing hade snävare sannolikhetsfördelningar än de som tillverkats genom bandgjutning, vilket indikerar större tillförlitlighet vid högre påfrestningsnivåer; detta ger större säkerhet i deras förmåga att motstå skador som orsakas av slag, vibrationer eller andra påfrestningar och ökar förtroendet för att de kan motstå skador till följd av påverkan som slag, vibrationer eller andra påfrestningar; mer hållbara plattor bidrar direkt till minskade utsläpp från energianvändning under ugnsdrift och lägre avfalls- och ersättningskostnader totalt sett.
Swedish 
English