Ceramica in carburo di silicio

Il carburo di silicio (SiC) è un materiale ceramico avanzato con proprietà di resistenza al calore e di forza superiori. Presente in natura come il raro minerale moissanite, la produzione di polvere di SiC si è diffusa per l'uso in applicazioni abrasive.

Oltre a essere utilizzato per la smaltatura, con questo materiale si creano anche effetti di riduzione come bolle e bolle, che portano a potenziali problemi all'interno dei forni, come bolle eccessive e crateri.

Durezza

Il carburo di silicio è uno dei materiali più duri della Terra, secondo solo al diamante. Con un grado di durezza estremamente elevato, pari a 9 sulla scala Mohs, il carburo di silicio vanta un'impressionante durata e resistenza all'usura fisica, caratteristiche ideali per le applicazioni che lo sottopongono a temperature elevate e a sollecitazioni meccaniche. Per questo motivo, spesso si trovano parti come guarnizioni di pompe, valvole e ugelli costruiti con questo materiale ceramico non ossidato.

Caratterizzato da bassi tassi di espansione termica e da un'eccellente resistenza agli acidi, il PEEK può sopportare temperature fino a 1600°C senza fondere. Inoltre, la sua resistenza alla compressione lo rende adatto allo stampaggio per estrusione e per iniezione.

Il carburo di silicio è un materiale semiconduttore, cioè conduce bene l'elettricità e può essere utilizzato in applicazioni elettroniche. Grazie alla sua struttura atomica unica, il carburo di silicio presenta proprietà semiconduttrici che lo rendono adatto all'uso in un'ampia gamma di dispositivi e componenti elettronici.

Il modulo di Young, una misura importante per i materiali che devono sopportare grandi pressioni, rende il titanio un materiale eccellente per applicazioni meccaniche come pistoni e cuscinetti nei motori. Grazie al suo basso coefficiente di espansione termica e alle sue elevate proprietà di resistenza, il titanio è un'ottima scelta per la conduzione termica ed è anche resistente alla corrosione chimica, il che lo rende adatto a componenti che devono resistere ad acidi o liscivie.

Resistenza alla corrosione

Il carburo di silicio è una delle ceramiche refrattarie più resistenti alla corrosione presenti sul mercato, in grado di offrire una notevole resistenza alle alte temperature, agli shock termici, un'eccezionale stabilità chimica e straordinarie proprietà meccaniche. Grazie a questa combinazione, il carburo di silicio è diventato uno dei materiali preferiti per le applicazioni che richiedono durezza e resistenza alla corrosione; le applicazioni includono pastiglie dei freni per autovetture e impianti chimici, tenute meccaniche, mulini, espansori, ugelli e parti di usura di macchine utensili e attrezzature, solo per citarne alcune!

La resistenza del carburo di silicio alla corrosione è dovuta in gran parte a una pellicola superficiale protettiva o incrostazione che si forma sulle sue superfici ceramiche esposte, nota come barriera di ossido. Questa barriera impedisce le reazioni dirette tra il substrato ceramico e le specie attaccanti e determina una cinetica di corrosione parabolica, che a sua volta dipende da vari fattori ambientali e specifici del materiale, nonché dalle sollecitazioni termiche/meccaniche create durante i processi di degradazione.

Gli scambiatori di calore ceramici avanzati Umax sono costruiti in carburo di silicio sinterizzato alfa (SiC), una ceramica estremamente resistente alla corrosione. Progettati per ambienti operativi difficili, come i trattamenti di decapaggio con acido fluoridrico per i metalli, le soluzioni di acido nitrico e solforico e altri composti chimici, i nostri scambiatori di calore resistono bene alla pressione!

Conduttività termica

Le ceramiche SiC vantano una conducibilità termica superiore rispetto al vetro o all'allumina, nonché alla maggior parte dei refrattari (ad eccezione del corindone, noto anche come carborundum). Ciò può essere attribuito alla loro elevata densità e al volume relativamente grande dei pori, che si traduce in un basso calore specifico; di conseguenza, sono prodotti abrasivi ideali, compresi gli abrasivi consolidati, rivestiti e liberi per la lavorazione della vetroceramica e della ghisa; sono anche ampiamente utilizzati come tavole di contenimento o saggers nei forni di cottura dei prodotti ceramici.

Le fibre ceramiche sono tra le più leggere e dure della ceramica industriale e vantano un modulo di Young estremamente elevato. Possono sopportare temperature elevate senza perdere le proprietà fisiche e sono resistenti a molti prodotti chimici organici e inorganici, come gli acidi fosforici, solforici e nitrici.

La stabilità chimica del carburo di silicio lo rende un materiale ideale per la produzione di abrasivi, refrattari e ceramiche strutturali. Il carburo di silicio svolge un ruolo centrale nei processi di produzione del vetro, producendo refrattari ceramici a base di scorie; cuscinetti resistenti per macchinari ad alta velocità; piastre ceramiche antiproiettile utilizzate come armature. American Elements offre carburo di silicio di elevata purezza sotto forma di polvere; i suoi gradi standard includono Mil Spec, ACS Reagent Grade Technical Food Pharmaceutical Pharmaceutical Grade e Optical Grade - i nostri gradi standard includono Mil Spec, ACS Reagent and Technical Grade, Food Pharmaceutical Pharmaceutical Grade, Food Agriculture Pharmaceutical Grade e Optical Grade per i processi di produzione delle armature. American Elements produce carburo di silicio di elevata purezza, sia in granuli che in polvere, da Mil Spec a piastre di ceramica antiproiettile utilizzate come piastre per corazze dai produttori di armature incorporate nelle linee di produzione di corazze. I nostri gradi standard includono Mil Spec; grado farmaceutico alimentare grado farmaceutico alimentare per l'uso come componenti di armature e piastre di ceramica antiproiettile utilizzate come componenti. American Elements produce sia Mil Spec ACS Reagent Technical Food Pharmaceutical Grade Food Agriculture Pharmaceutical Grade Food Agriculture Pharmaceutical Grade Food, Agriculture Pharmaceutical Grade per le piastre di armatura utilizzate come componenti di piastre ceramiche antiproiettile utilizzate come componenti incorporate nella produzione di armature. Produciamo carburo di silicio di elevata purezza in forma granulare e in polvere nei processi di produzione delle armature; Queste piastre antiproiettile incluse nella produzione di armature per l'incorporazione all'interno della produzione di armature che incorporano piastre antiproiettile utilizzate nella produzione di armature e piastre in ceramica antiproiettile realizzate nella produzione di armature e piastre in ceramica antiproiettile che le incorporano così come piastre in ceramica antiproiettile che incorporano nelle piastre delle armature utilizzate con prodotti di grado alimentare e di grado farmaceutico e di grado farmaceutico e di grado ottico per proteggere i corpi, ecc. American Elements produce sia polvere Mil Grain che polvere con componenti di piastre antiproiettile piastre antiproiettile che componenti di piastre antiproiettile in ceramica piastre antiproiettile in ceramica piastre antiproiettile in ceramica piastre antiproiettile utilizzate per la produzione di armature antiproiettile. American Elements piastre ceramiche antiproiettile in silicio cario ad alta purezza componenti per la produzione di armature. American Elements produce piastre ceramiche antiproiettile di elevata purezza per la produzione di componenti di piastre ceramiche antiproiettile usate e di componenti di piastre ceramiche antiproiettile per la produzione di piastre ceramiche antiproiettile. I nostri gradi standard; Mil Optical per le piastre di armatura del corpo per incorporare piastre antiproiettile usate piastre in ceramica antiproiettile. American Elements produce sia Mil ACS Reas Produce produrre granulare alto prodotto sia Mil ACS Reas produrre sia Mil ACS Reas anche produrre. I nostri gradi standard: Mil; Food Ag Pharmaceutical grade bulletproof ceramic plates bulletproof body armor bulletproofs plates used incorporated bulletproof ceramic used bulletproof plates which incorporate bulletproof ceramic components that incorporate bulletproof plates used incorporated body armor plates used bulletproof ceramic plates that incorporate into body armor bulletproof ceramic plates that incorporate bulletproof plates. I nostri gradi standard includono il grado alimentare agricolo farmaceutico; alimentare; alimentare farmaceutico come piastre antiproiettile in piastre di armatura che incorporano piastre ceramiche antiproiettile piastre antiproiettile incluse in piastre di armatura piastre antiproiettile usate piastre antiproiettile piastre antiproiettile sono prodotte sia granulari producono carburo di silicio ad alta purezza produce sia Mil, Reas bene. American Elements produce sia il grado granulare Mil che tutti i tipi di produzione, mentre American Elements produce piastre antiproiettile di elevata purezza sia di grado Mil che farmaceutico, mentre American Elements produce piastre antiproiettile utilizzate in ceramica antiproiettile.

Conducibilità elettrica

Le ceramiche in carburo di silicio (SiC) possono essere utilizzate in numerose applicazioni che richiedono un'elevata forza, una buona resistenza alla corrosione, conduttività termica ed elettrica e regolazione termica. Il SiC è utilizzato in applicazioni quali impianti di trasformazione chimica, centrali elettriche e nucleari, nonché nella produzione di refrattari ad alte prestazioni come ripiani di forni, ugelli di bruciatori, tubi a getto o per altre industrie metallurgiche.

Il SiC è unico tra le ceramiche per la sua densità densa e le sue proprietà meccaniche superiori alle alte temperature dopo la formazione, anche dopo la formatura. Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories produce carburo di silicio sinterizzato (SiSiC) completamente densificato, prodotto con varie tecniche di formatura e sinterizzato a temperature estremamente elevate; questo tipo di SiC viene spesso definito "ceramica antiproiettile".

La conducibilità elettrica della ceramica porosa SiC dipende fortemente dal suo politipo, dalle condizioni di drogaggio, dalla composizione degli additivi e dalla microstruttura. Può essere modificata alterando il contenuto di nitruri metallici/carburi, nonché le condizioni di lavorazione, la percentuale di porosità e l'atmosfera di sinterizzazione.

La Figura 7 mostra che la conducibilità elettrica della ceramica SiC porosa di tipo n aumenta con la percentuale di porosità, come illustrato dalle Figure 8 e 9. È stato sviluppato e convalidato un modello di regressione lineare che descrive la relazione tra porosità e resistività di volume; ciò consente di prevedere la resistività di volume di specifiche morfologie o fasi cristalline con valori di resistività di volume prevedibili. I risultati dimostrano che è possibile ottenere una porosità controllabile con il SiC poroso per le applicazioni elettriche.