Silikono-karburo hautsak zeramikaren indarra iraultzen

Silizio-karburoa (SiC) inertea eta gogorra den zeramika-materiala da, propietate fisiko bikainak dituena. Bere gogortasunagatik errefraKTiboetan eta abrasiboetan erabiltzen da, baita tenperatura altuko aplikazioetan ere, non egonkortasun termikoa eta higadurarekiko erresistentzia ezinbestekoak diren.

Diamantea eta boro karburoa bakarrik dira SiC baino gogorragoak. Purutasun handikoa denean, SiC kolorerik gabea izan daiteke; bestela, Lely metodoaren bidez ekoizten denean, beltz koloreko itxura har dezake.

Zorroztasuna

Silikon karburoa — ohikoena den izenaz, karborunduma — silizioz eta karbonoz osatutako konposatu kimiko izugarri gogorra da, naturan moissanita gisa bakarrik agertzen dena; hala ere, XIX. mendearen amaieratik aurrera hauts eta kristal formatan masazko ekoizpena egin da.

Silizio-karburo beltza (SiC) askotan erabiltzen da abrasiboetan bere gogortasun eta higadurarekiko erresistentzia ezaugarriengatik. Gainera, SiC ere aurki daiteke errefritaktibo-estalkien, berogailuen/berotze-elementuen, ebaketa-tresnen eta LEDekin eta potentzia-gailuekin erabiltzen diren erdieroale-azaleren osagai gisa.

Nitruro-lotutako silizio-karburoa (NB SiC) nitridazio izeneko prozesu baten bidez ekoizten da; prozesu horretan, SiC ale gordinak berotzen eta nitrogenoa duten konposaturekin nahasten dira, konposatu trinko eta mekanikoki sendoa osatzeko. Gainera, silizio-karburo mota honek bero-txokoei aurre egiteko erresistentzia bikaina du, tenperatura-aldaketa azkarrak jasateko gai izanik, denboran zehar pitzatu edo desegin gabe.

Indarra

Silizio-karburoa ez-oxidozko zeramika-materialen artean indartsuenetako bat da, diamantearen eta kubiko boron nitridoaren arteko Knoop gogortasun-maila izugarri gogorra duena, higadura eta narriadura epe luzerako erresistentzia eta tenperatura eta tentsio muturreko egoerak jasateko indarra eskaintzen dituena.

SiC beltz hautsa automobilgintza eta aeronautika industriek zabalki erabiltzen dute metalezko eta zeramikazko piezak zehaztasunez neurtutako dimentsioetara eta akabera leunarekin lortzeko, birrindu, politu eta lapeatzeko. Diamantea baino indar handiagoa duenez, abrasibo hau sarritan bere lehiakidearen gainetik aukeratzen da.

Reakzio bidez lotutako silizio karburoa (RB SiC) nahi den piezaren formara moldatutako karbono porotsu batean silizio urtua injektatuz ekoizten da, eta horrek errendimendu handiko, kimikarekiko erresistentea den eta termikoki hedapen koefiziente txikia duen egitura-zeramika bat ematen du. RB SiC ponpetan eta zigilu mekanikoetan, errodamenduetan eta higadurarekiko erresistentzia handiagoa duten osagai handiagoetan aurki daiteke.

Gogortasuna

Silizio-karburoa Lurreko hiru substantzia gogorrenetako bat da, diamantearen eta boro-karburoaren ondoren bigarrena. Gogortasun harrigarri horri esker, silizio-karburoak presio eta tentsio mekaniko muturrekoak jasateko gai da, eta, horregatik, egokia da aeronautikako osagai, automobilgintzako aplikazio eta ebaketa-tresnetarako.

Errendimendu handiko zeramika korrosioari eta higadurari oso erresistentea da, eta tenperatura-aldaketa azkarrak jasateko gai da, pitzatu edo deformatu gabe. Gainera, zeramika funtzionaletan, material errefaktario aurreratuetan eta baita abrasiboetan ere prozesatu daiteke.

Silikono karburo hauts beltza (SiCp) tresna ezinbestekoa da metala, zeramika eta beira zehaztasun-dimentsio eta gainazal leunetarako lixatzeko, lappatzeko eta politzeko. Abrasibo material gisa erabiltzeaz gain, SiC-k altzairu-ekoizpenean eta galdaketetan antioxidatzaile gisa balio dezake, baita galdaketetan tenperatura altuei erresistentzia ematen dien material gisa ere. SiC mota desberdinen artean nitruroz lotutako silizio karburoa (NB SiC) eta erreakzio-loturako sinterizatutako silizio karburo nitruroa (SRBSN) daude; prozesu hauek erresistentzia-labe baten berotzearen bidez SRBSN ekoizten dute.

Berori erresistentzia

Silizio-karburoa material hautu ezin hobea da iraunkortasun eta gogortasun muturreko eskakizunak dituzten aplikazioetarako, hala nola autoen balaztak edo balaztapen-jantzien zeramika-plaketarako. Gainera, material honek erresistentzia kimiko bikainak ditu eta tenperatura altuak ere jasaten ditu urtu gabe.

Moissanita sintetikoen artean gogorrenetako bat da, Mohs eskalan 9ko gogortasun-maila duena, diamantearekin parekoa. Naturalki moissanita izeneko mineral arraro gisa egon arren, masazko ekoizpen prozesuetan silizio hautsa eta karbono hautsa sinterizazio bidez erabili ohi dira substantzia sintetiko gogor hau masaz ekoizteko.

Silizio-karburoaren indarra annealing bidez handitzen da gainazal ez-polarren hidrogeno-loturengatik, eta altzairu-ekoizpenean desoxidatzaile gisa baliagarria da, karburazioa sustatuz eta aleazio-elementuen berreskuratze-tasak handituz. Bere egonkortasun termikoari eta inertezia kimikoari esker, silizio-karburozko osagaiek erdieroale-plaka prozesatzeko ekipamenduetan errendimendu fidagarria bermatzen dute, baita tenperatura altuko inguruneetan ere.

Gogortasuna

Silikon karburo hautsak gogortasun eta eroankortasunaren konbinazio ezin hobea eskaintzen dute, abrasibo gisa edo higadurarekiko erresistente diren zeramika-osagaietan erabilita, baita sinterizazio bidez lotuta errendimendu handiko zeramika industrialeko produktuak sortzeko ere.

Silizio-karburozko zeramikek gaur egun eskatuenetako zeramiketako material bihurtu dira beren propietate nabarmenengatik, iraunkortasun muturreko eta korrosioarekiko erresistentziatik hasi eta egonkortasun termiko eta beroarekiko tolerantziaraino – ezaugarri horiek kontsumitzaileentzako auto-balazta-plaketarako eta balaztazko txakur-plaketarako hautu nagusietako bat bihurtu dituzte. Silizio-karburoak indarra eta erresistentzia termikoa eskaintzen ditu.