אבקות קרביד סיליקון לקרמיקה בעלת חוזק גבוה

אבקת קרביד סיליקון משמשת רבות כחומר שוחק ביישומים של השחזה, ליטוש וליטוש רכיבים ממתכת וקרמיקה. בנוסף, לאבקה זו יש מספר יישומים תעשייתיים בזכות חוזקה, מוליכותה התרמית ועמידותה בפני קורוזיה.

ניתן לייצר קרביד סיליקון בשני תהליכים – איחוי בתגובה וסינטור. לכל שיטה השפעה משמעותית על המיקרו-מבנה הסופי של החומר.

קשיות

קרביד הסיליקון (SiC) הוא אחד החומרים הקשים ביותר הקיימים בטבע, שני רק ליהלום ולקרביד בורון. בזכות קשיותו, SiC מציע עמידות מצוינת בפני בלאי ושחיקה, כמו גם בפני קורוזיה, מה שהופך אותו למתאים במיוחד ליישומים תעשייתיים הכרוכים בסביבות בעלות טמפרטורה או מתח גבוהים.

SiC הוא חומר קרמי שאינו מבוסס תחמוצת, בעל תכונות מכניות יוצאות דופן, בהן חוזק כיפוף גבוה מאוד בטמפרטורת החדר, עמידות מעולה בפני חמצון, מקדם חיכוך נמוך ועמידות בפני חומצות וממסים אלקליין – תכונות ההופכות אותו למתאים ליישומים כגון תעשיית החלל, תעשיית המכונות והאלקטרוניקה.

חברת Premasol מציעה SiC בגדלים שונים של מיקרון, עם חומרי נשא על בסיס שמן או מים, כדי לענות על צרכי היישום שלכם. SiC מיוצר על ידי חימום חול סיליקה עם פחמן בטמפרטורות גבוהות מאוד, ליצירת גבישי קרביד סיליקון; הצבע הירוק מזוהה בדרך כלל עם רמות טוהר גבוהות יותר, בעוד שהצבע השחור מעיד על רמות זיהום, מה שהופך חומר זה למתאים ליישומים תובעניים רבים.

קשיחות

קרביד סיליקון הוא חומר קשיח ועמיד ביותר, המסוגל לעמוד בעומסים כבדים ובמכות חזקות, תוך שמירה על עמידות גבוהה בפני שחיקה ובלאי – תכונות אידיאליות ליישומים בסביבות קשות כגון מפעלי עיבוד פטרוכימי או מתקנים להסרת גופרית מגזי פליטה.

מבחינה כימית, קרביד הסיליקון הוא חומר אינרטי ועמיד בפני כמעט כל החומצות האורגניות והא-אורגניות, כגון חומצה זרחתית, חומצה גופרתית וחומצה הידרוכלורית, ובמקביל הוא עמיד בפני קורוזיה בתנאים מחמצנים. יתר על כן, עמידותו המעולה בפני קורוזיה הופכת אותו למתאים לרכיבים החשופים לטמפרטורות גבוהות או לשינויי טמפרטורה מהירים, כגון חרירי מבער, צינורות סילון וחלקי אטמים מכניים.

מוליכות תרמית

קרביד סיליקון (SiC) הוא חומר קרמי לא-חמצני המושרה בחומרים, המתאפיין בקשיות ובחוזק גבוהים. בנוסף, עמידותו הכימית הופכת אותו לחומר עמיד ביותר בפני חומרים כימיים, כמו גם למוליך למחצה – תכונות שהפכו את ה-SiC לחומר בעל ערך רב, הנמצא בשימוש נרחב באטמים מכניים, בחלקי משאבות ובציוד לעיבוד מוליכים למחצה.

לקרמיקת SiC המותכת יש התפשטות תרמית נמוכה ותכונות מכניות מצוינות, מה שהופך אותה לחומר האידיאלי לתנורים בטמפרטורות גבוהות. היא מסוגלת לעמוד בטמפרטורות של עד 1600 מעלות צלזיוס, תוך שמירה על עמידות בפני הלם תרמי.

קרביד סיליקון מחובר בתגובה (RB SiC, המכונה לעתים קרובות Calsic RB) מציע חלופה חסכונית לקרביד סיליקון מותך ביישומים שבהם עמידות בפני קורוזיה או בלאי אינה שיקול חיוני. RB SiC, המיוצר על ידי ערבוב מוקדם של סיליקה עם פחמן לפני תהליך ההתכה בתגובה, מספק רבים מאותם יתרונות בעלות נמוכה בהרבה מזו של חומר קרמי מותך.

עמידות בפני קורוזיה

אבקת קרביד סיליקון מתאפיינת ביציבות כימית יוצאת דופן, בחוזק ובעמידות בפני התפשטות תרמית בטמפרטורות גבוהות מאוד, מה שהופך אותה למתאימה ליישומים קרמיים תעשייתיים כגון מדפי תנורים וציפויי תנורים. בנוסף, ניתן להשתמש בקרביד סיליקון גם כחומר ליטוש.

רק היהלום וניטריד בורון מעוקב מתחרים בקרביד הסיליקון על תואר החומר הקשה ביותר הידוע. זהו חומר קשה במיוחד המשמש ביישומים מגוונים, החל מחומרי ליטוש וחומרים עמידים בפני שחיקה, דרך חומרים עמידים באש מתקדמים וקרמיקה עדינה, וכלה בכלי חיתוך ומערכות להפקת חום.

בתחום המתכות, הוא משמש לחיתוך ולליטוש של חומרים קשים כגון מתכות, אבן, חומרים עמידים באש וברזל יצוק. בנוסף, השילוב בין קשיותו, חוזקו, מוליכותו התרמית ועמידותו בפני קורוזיה הופך אותו לחומר שוחק אידיאלי.