Silikoonkarbiedpoeiers wat keramiese sterkte revolusioneer

Silikonkarbied (SiC) is 'n inert, harde keramiese materiaal met uitstekende fisiese eienskappe. Dit word in hittebestande materiale en skuurmiddels gebruik weens sy hardheid, sowel as in hoëtemperatuurtoepassings waar termiese stabiliteit en slytasiebestandheid van kardinale belang is.

Slegs diamant en boronkarbied is harder as SiC. Wanneer dit van hoë suiwerheid is, kan SiC kleurloos voorkom; anders kan dit swart skakerings aanneem wanneer dit deur die Lely-metode vervaardig word.

Hardheid

Silikonkarbied — meer algemeen bekend as karborundum — is 'n buitengewoon harde chemiese verbinding wat uit silikon en koolstof bestaan en in die natuur slegs sporadies as moissaniet voorkom; sedert die laat 19de eeu word dit egter in massa vervaardig in beide poeier- en kristalvorm.

Swart silikoonkarbied (SiC) word dikwels in skuurmiddels gebruik weens sy harde en slytasiebestande eienskappe. Verder kan SiC ook as deel van vuurvaste bekledings, verwarmers/verwarmingselemente, snygereedskap en halfgeleieronderlae wat saam met LED's en kragtoestelle gebruik word, aangetref word.

Nitriedgebonde silikoonkarbied (NB SiC) word vervaardig deur 'n proses genaamd nitriëring, waarin rou SiC-korrels verhit en gemeng word met stikstofbevattende verbindings om 'n digte en meganies sterk komposietmateriaal te vorm. Verder het hierdie vorm van silikoonkarbied uitstekende termiese skokweerstand, wat dit in staat stel om vinnige temperatuurveranderings te weerstaan sonder om met verloop van tyd te kraak of te ontbind.

Krag

Silikonkarbied is een van die sterkste nie-oksiedkeramiese materiale, met 'n uiters harde Knoop-hardheidsgradering tussen diamant en kubiese boornitried, wat langdurige weerstand teen slytasie en die sterkte bied om uiterste temperature en spannings te weerstaan.

Swart SiC-poeier word wyd gebruik deur die motor- en lugvaartbedrywe vir die slyp, poleer en lappering van metaal- en keramiekonderdele tot presiese afmetings met gladde afwerkings. As gevolg van sy hoër sterkte as diamant word hierdie skuurmiddel dikwels bo sy mededinger gekies.

Reaksiebonded silikoonkarbied (RB SiC) word vervaardig deur gesmelte silikoon in poreuse koolstofmateriaal wat in die gewenste deelvorm gevorm is, in te spuit, wat 'n hoëpresterende, chemies bestande strukturele keramiek met 'n lae termiese uitbreidingskoëffisiënt oplewer. RB SiC kom voor in pompe en meganiese seëls, laers en groter slytonderdele.

Taaiheid

Silikonkarbied is een van die drie hardste stowwe op aarde, net ná diamant en boorkarbied. As gevolg van hierdie ongelooflike hardheid kan silikonkarbied beide uiterste druk en meganiese spanning weerstaan, wat dit geskik maak vir lugvaartkomponente, motortoepassings en snygereedskap.

Hoëpresterende keramiek is uiters bestand teen korrosie en slytasie, en kan vinnige temperatuurveranderinge weerstaan sonder om te kraak of te vervorm. Verder kan dit verwerk word tot funksionele keramiek, gevorderde hittebestande materiale en selfs skuurmiddels vir gebruik.

Swart silikoonkarbiedpoeier (SiCp) is 'n noodsaaklike hulpmiddel in die slijpen, lappen en poleer van metale, keramiek en glas vir presiese afmetings en gladde oppervlaktes. Benewens die gebruik as 'n abrasiewe materiaal, kan SiC ook as 'n antioksideringsmiddel in staalvervaardiging en gieterye dien, sowel as as 'n materiaal wat hoë temperature kan weerstaan in gieterye. Ander soorte SiC sluit in nitriedgebonde silikoonkarbied (NB SiC) en gesinterde reaksiegebonde silikoonkarbiednitried (SRBSN); hierdie prosesse vervaardig SRBSN deur weerstandsoondverhitting.

Hitteweerstand

Silikonkarbied is 'n ideale materiaalkeuse vir toepassings wat uiterste duursaamheid en hardheid vereis, soos motorremme of keramiekplate in kogelvaste baadjies. Verder het hierdie materiaal uitstekende chemiese weerstandseienskappe en kan dit selfs hoë temperature weerstaan sonder om te smelt.

Moissaniet is een van die hardste sintetiese materiale en het 'n Mohs-hardheidsgraad van 9, vergelykbaar met diamant. Alhoewel dit natuurlik as die seldsame mineraal moissaniet voorkom, maak massaproduksieprosesse gebruik van gepoeierde silikon- en koolstofpoeiers deur sinterprosesse om hierdie harde sintetiese stof in groot hoeveelhede te vervaardig.

Die sterkte van silikoonkarbied neem toe deur annealing as gevolg van waterstofbinding op nie-polêre oppervlaktes, en dit is nuttig as 'n ontoksideringsmiddel in staalvervaardiging deur karburering aan te moedig en die herwinningsyfers van legeringselemente te verhoog. As gevolg van sy termiese stabiliteit en chemiese inertheid waarborg silikoonkarbiedkomponente vir halfgeleier-waferverwerkingsapparatuur betroubare prestasie selfs in hoë-temperatuuromgewings.

Geleidbaarheid

Silikonkarbiedpoeiers bied die ideale kombinasie van hardheid en geleidbaarheid wanneer dit as skuurmiddel gebruik word of in slytasiebestande keramiese komponente, sowel as om deur sintering aan mekaar te bind om hoëpresterende industriële keramiese produkte te skep.

Silikonkarbiedkeramiek het vandag een van die mees gesogte keramiese materiale geword weens hul merkwaardige eienskappe, wat wissel van uiterste duursaamheid en korrosiebestandheid tot termiese stabiliteit en hitteverdraagsaamheid – eienskappe wat dit tot een van die hoofkeuses gemaak het vir verbruikersmotorremblokke sowel as vir platen in kogelwerende baadjies. Silikonkarbied bied beide sterkte en termiese weerstand.