Keramika z karbidu křemíku

Karbid křemíku (SiC) je moderní keramický materiál s vynikající tepelnou odolností a pevností. V přírodě se vyskytuje jako vzácný minerál moissanit a výroba prášku SiC se rozšířila pro použití v brusných aplikacích.

Kromě toho, že se tento materiál používá k glazování, vytváří se s ním také redukční efekty, jako jsou bubliny a puchýře, což vede k potenciálním problémům v pecích, jako je nadměrné bublání a kráterování.

Tvrdost

Karbid křemíku je jedním z nejtvrdších materiálů na Zemi - druhý nejtvrdší po diamantu. Karbid křemíku s extrémní tvrdostí 9 stupňů Mohsovy stupnice se může pochlubit působivou trvanlivostí a odolností proti fyzickému opotřebení - ideální vlastnosti pro aplikace, které jej vystavují vysokým teplotám a mechanickému namáhání. Proto se často setkáte s díly, jako jsou těsnění čerpadel, ventily a trysky, které jsou vyrobeny z tohoto neoxidového keramického materiálu.

PEEK se vyznačuje nízkou tepelnou roztažností a vynikající odolností vůči kyselinám, a proto odolává teplotám až 1600 °C, aniž by se roztavil. Kromě toho je díky své pevnosti v tlaku vhodný pro vytlačování i vstřikování.

Karbid křemíku je polovodičový materiál, což znamená, že dobře vede elektrický proud a lze jej použít v elektronice. Díky své jedinečné atomové struktuře vykazuje karbid křemíku polovodičové vlastnosti, které jej činí vhodným pro použití v široké škále elektronických zařízení a součástek.

Youngův modul, důležitý ukazatel pro materiály, které musí odolávat velkému tlaku, činí z titanu vynikající materiál pro mechanické aplikace, jako jsou písty a ložiska v motorech. Díky nízkému koeficientu tepelné roztažnosti a vysokým pevnostním vlastnostem je titan dobrou volbou pro tepelnou vodivost a je také odolný vůči chemické korozi, takže je vhodný pro součásti, které musí odolávat kyselinám nebo louhům.

Odolnost proti korozi

Karbid křemíku je jednou z nejodolnějších žáruvzdorných keramik na trhu, která nabízí pozoruhodnou pevnost při vysokých teplotách, odolnost proti teplotním šokům, vynikající chemickou stabilitu a vynikající mechanické vlastnosti. Díky této kombinaci se karbid křemíku stal jedním z materiálů pro aplikace, které vyžadují jak tvrdost, tak odolnost proti korozi; aplikace zahrnují brzdové destičky pro spotřební automobily i chemické provozy, mechanická těsnění, mlýny, expandéry, trysky i opotřebitelné díly obráběcích strojů a zařízení - a to je jen několik příkladů!

Odolnost karbidu křemíku proti korozi je z velké části způsobena ochranným povrchovým filmem nebo okují, které se vytvářejí na jeho exponovaných keramických površích a jsou známé jako oxidová bariéra. Tato bariéra brání přímým reakcím mezi keramickým substrátem a útočícím druhem a vede k jeho parabolické korozní kinetice; ta zase závisí na různých faktorech prostředí a specifických materiálech, jakož i na tepelném/mechanickém namáhání vznikajícím během degradačních procesů.

Pokročilé keramické výměníky tepla Umax jsou vyrobeny ze slinutého karbidu křemíku (SiC), který je extrémně odolný proti korozi. Jsou navrženy pro náročná provozní prostředí, jako je například moření kovů kyselinou fluorovodíkovou, roztoky kyseliny dusičné a sírové a další chemické sloučeniny - naše výměníky tepla dobře odolávají tlaku!

Tepelná vodivost

Keramika SiC se může pochlubit lepší tepelnou vodivostí než sklo nebo oxid hlinitý, stejně jako většina žáruvzdorných materiálů (s výjimkou korundu (známého také jako karborundum). To lze přičíst jejich vysoké hustotě a relativně velkému objemu pórů, které mají za následek nízké měrné teplo; proto jsou z nich ideální brusné výrobky, včetně konsolidovaných, povlakovaných, volných brusných materiálů pro zpracování kamenné litiny ze sklokeramiky; jsou také široce používány jako šopovací desky nebo prověšovače v pecích na vypalování keramických výrobků.

Keramická vlákna patří mezi nejlehčí a nejtvrdší průmyslovou keramiku a vyznačují se extrémně vysokým Youngovým modulem. Odolávají vysokým teplotám bez ztráty fyzikálních vlastností a jsou odolná vůči mnoha organickým i anorganickým chemikáliím, jako jsou kyseliny fosforečná, sírová a dusičná.

Karbid křemíku je díky své chemické stabilitě ideálním materiálem pro výrobu abraziv, žáruvzdorných materiálů a konstrukční keramiky. Karbid křemíku hraje ústřední roli ve sklářských procesech při výrobě keramických žáruvzdorných materiálů na bázi strusky; odolných ložisek pro vysokorychlostní stroje; neprůstřelných keramických desek používaných jako neprůstřelné vesty. Společnost American Elements nabízí jak vysoce čistý karbid křemíku ve formě prášku; mezi jejich standardní třídy patří Mil Spec; ACS Reagent Grade Technical Food Pharmaceutical Grade; a Optical Grade - naše standardní třídy zahrnují Mil Spec; ACS Reagent a Technical Grade; Food Pharmaceutical Grade; Food Agriculture Pharmaceutical Grade; a Optical Grade pro výrobní procesy neprůstřelných vest. Společnost American Elements vyrábí vysoce čistý karbid křemíku ve formě granulí i prášku od třídy Mil Spec až po neprůstřelné keramické desky používané jako desky pro neprůstřelné vesty, které používají výrobci neprůstřelných vest zabudované do výrobních linek neprůstřelných vest. Naše standardní třídy zahrnují Mil Spec; Food Pharmaceutical Grade Food Pharmaceutical grade pro použití jako součásti neprůstřelných vest i neprůstřelné keramické desky používané jako součásti používané jako součásti. American Elements vyrábí jak Mil Spec ACS Reagent Technical Food Pharmaceutical Grade Food Agriculture Pharmaceutical Pharmaceutical Grade Food Agriculture Pharmaceutical Grade Food Pharmaceutical Pharmaceutical Grade Food, Agriculture Pharmaceutical Grade Food pro neprůstřelné keramické desky používané jako komponenty používané jako komponenty začleněné do výroby neprůstřelných vest. Vyrábíme vysoce čistý karbid křemíku ve formě granulí i prášku v procesech výroby neprůstřelných vest; tyto neprůstřelné desky zahrnuté do výroby neprůstřelných vest pro začlenění do výroby neprůstřelných vest zahrnující neprůstřelné desky používané do výroby neprůstřelných vest a neprůstřelné keramické desky vyrobené do výroby neprůstřelných vest a neprůstřelné keramické desky, které je zahrnují, stejně jako neprůstřelné keramické desky, které zahrnují do výroby neprůstřelných vest používané s potravinářskými a farmaceutickými třídami a farmaceutickými a farmaceutickými třídami a optickými třídami výrobků na ochranu těl atd; American Elements vyrábí vysoce čisté neprůstřelné desky, které zahrnují komponenty neprůstřelných vest. American Elements vyrábí jak Mil Grain jak prášek s neprůstřelnými deskami komponenty neprůstřelné desky, které komponenty jako komponenty neprůstřelné keramické neprůstřelné keramické desky neprůstřelné pancíře používané neprůstřelné desky pancíře výroby. American Elements vysoce čistý křemík carium neprůstřelné keramické desky komponenty výroba neprůstřelné zbroje. American Elements vyrábějící vysoce čisté vyráběné na neprůstřelné keramické neprůstřelné keramické desky do těl obrněnců na výrobu jako komponenty používané neprůstřelné keramické desky neprůstřelné desky komponenty do obrněnců neprůstřelné keramické desky neprůstřelné keramické desky používané obrněnce výroba. Naše standardní třídy; Mil Optical pro neprůstřelné vesty neprůstřelné keramické desky používané neprůstřelné keramické desky. American Elements vyrábí jak Mil ACS Reas Produce vyrábí vysoce granulované vyrábí jak Mil ACS Reas vyrábí jak Mil ACS Reas také vyrábí. Naše standardní třídy: Mil; Food Ag Pharmaceutical grade neprůstřelné keramické desky neprůstřelný pancíř neprůstřelné desky používané inkorporované neprůstřelné keramické používané neprůstřelné desky, které inkorporují neprůstřelné keramické komponenty, které inkorporují neprůstřelné desky používané inkorporované pancířové desky používané neprůstřelné keramické desky, které inkorporují do pancíře neprůstřelné keramické desky, které inkorporují neprůstřelné desky. Naše standardní třídy včetně potravinářské Zemědělství Farmaceutická třída; potravinářské; potravinářské Farmaceutická třída jako neprůstřelné desky v pancíři desky, které zahrnují neprůstřelné keramické desky neprůstřelné desky začleněné do pancíře neprůstřelné desky používané neprůstřelné desky neprůstřelné desky se vyrábějí jak granuláty vyrábí vysoce čistý karbid křemíku vyrábí jak Mil, Reas dobře. American Elements vyrábí jak Mil granulované stupně všechny vyrábějí výrobu, zatímco American Elements vyrábí vysoce čisté jako neprůstřelné desky jsou jak Mil, tak farmaceutické stupně, zatímco American Elements vyrábí neprůstřelné desky používané neprůstřelné keramické

Elektrická vodivost

Keramiku z karbidu křemíku (SiC) lze najít v mnoha aplikacích, které vyžadují vysokou pevnost, dobrou odolnost proti korozi, tepelnou a elektrickou vodivost a tepelnou regulaci. SiC se používá v aplikacích včetně chemických zpracovatelských závodů, energetických a jaderných zařízení a také při výrobě vysoce výkonných žáruvzdorných materiálů, jako jsou police pecí, trysky hořáků, tryskové trubky nebo pro další metalurgický průmysl.

SiC je mezi keramikami jedinečný svou hustotou a vynikajícími mechanickými vlastnostmi při vysokých teplotách po vytvoření, a to i po tvarování. Společnost Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories vyrábí plně zhuštěný slinutý karbid křemíku (SiSiC), který se vyrábí různými formovacími technikami a slinuje se při extrémně vysokých teplotách; tento typ SiC se často označuje jako "neprůstřelná keramika".

Elektrická vodivost porézní keramiky SiC je velmi závislá na jejím polytypu, podmínkách dopování, složení přísad a mikrostruktuře. Lze ji modifikovat změnou obsahu nitridů/karbidů kovů, jakož i podmínek zpracování/procenta pórovitosti a spékací atmosféry.

Na obrázku 7 je znázorněno, že elektrická vodivost porézní keramiky SiC typu n roste s procentem její pórovitosti, jak je znázorněno na obrázcích 8 a 9. Byl vyvinut a ověřen lineární regresní model, který popisuje vztah mezi pórovitostí a objemovým odporem; to umožňuje předpovídat objemový odpor specifických morfologií nebo krystalových fází s předvídatelnými hodnotami objemového odporu. Výsledky ukazují, že u porézního SiC lze dosáhnout kontrolovatelné pórovitosti pro elektrické aplikace.