Pudrele de carbură de siliciu revoluționează rezistența ceramicii

Carbura de siliciu (SiC) este un material ceramic inert, dur, cu proprietăți fizice remarcabile. Este utilizat în materiale refractare și abrazive datorită durității sale, precum și în aplicații la temperaturi ridicate, unde stabilitatea termică și rezistența la uzură sunt primordiale.

Doar diamantul și carbura de bor sunt mai dure decât SiC. Atunci când are o puritate ridicată, SiC poate părea incolor; în caz contrar, poate căpăta nuanțe negre atunci când este produs prin metoda Lely.

Duritate

Carbura de siliciu - denumită mai frecvent carborundum - este un compus chimic extraordinar de dur, alcătuit din siliciu și carbon, care apare doar ocazional sub formă de moissanite în natură; cu toate acestea, de la sfârșitul secolului al XIX-lea se produce în masă atât sub formă de pulbere, cât și de cristal.

Carbura de siliciu neagră (SiC) este adesea utilizată în abrazivi datorită calităților sale dure și rezistente la uzură. În plus, SiC poate fi, de asemenea, utilizat ca parte a căptușelilor refractare, a încălzitoarelor/elementelor de încălzire/uneltelor de tăiere/și a substraturilor semiconductoare utilizate cu LED-uri și dispozitive de putere.

Carbura de siliciu legată cu nitrură (NB SiC) este produsă printr-un proces numit nitrurare, în care granulele de SiC brut sunt încălzite și amestecate cu compuși care conțin azot pentru a forma un material compozit dens și rezistent din punct de vedere mecanic. În plus, această formă de carbură de siliciu are o rezistență excelentă la șocurile termice, ceea ce îi permite să suporte schimbări rapide de temperatură fără a se fisura sau dezintegra în timp.

Putere

Carbura de siliciu este unul dintre cele mai puternice materiale ceramice non-oxidice, având o duritate Knoop excepțională, situată între diamant și nitrură de bor cubică, pentru rezistență la uzură și rupere pe termen lung și rezistență la temperaturi și tensiuni extreme.

Pulberea neagră de SiC este utilizată pe scară largă de industriile auto și aerospațială pentru șlefuirea, lustruirea și șlefuirea pieselor metalice și ceramice la dimensiuni precise cu finisaje netede. Datorită rezistenței sale mai mari decât diamantul, acest abraziv este adesea ales în detrimentul rivalului său.

Carbura de siliciu legată prin reacție (RB SiC) este produsă prin injectarea siliciului topit într-un material de carbon poros, modelat în forma dorită a piesei, rezultând o ceramică structurală de înaltă performanță, rezistentă la substanțe chimice, cu un coeficient scăzut de dilatare termică. RB SiC poate fi găsit în pompe și garnituri mecanice, rulmenți și componente de uzură mai mari.

Rezistență

Carbura de siliciu este una dintre cele mai dure trei substanțe de pe Pământ, după diamant și carbura de bor. Datorită acestei durități incredibile, carbura de siliciu poate rezista atât la presiuni extreme, cât și la solicitări mecanice, ceea ce o face potrivită pentru componente aerospațiale, aplicații auto și unelte de tăiere.

Ceramica de înaltă performanță este foarte rezistentă la coroziune și uzură și poate suporta schimbări rapide de temperatură fără a se fisura sau deforma. În plus, poate fi transformată în ceramică funcțională, materiale refractare avansate și chiar abrazive pentru utilizare.

Pulberea neagră de carbură de siliciu (SiCp) este un instrument esențial în honuirea, șlefuirea și lustruirea metalelor, ceramicii și sticlei pentru dimensiuni precise și suprafețe netede. În plus față de utilizarea ca material abraziv, SiC poate servi și ca antioxidant în siderurgie și turnătorii, precum și ca material rezistent la temperaturi ridicate în turnătorii. Alte varietăți de SiC includ carbura de siliciu legată cu nitrură (NB SiC) și nitrură de carbură de siliciu legată prin reacție sinterizată (SRBSN); aceste procese produc SRBSN prin încălzirea cuptorului cu rezistență.

Rezistența la căldură

Carbura de siliciu este un material ideal pentru aplicații care necesită rezistență și duritate extreme, cum ar fi frânele auto sau plăcile ceramice din vestele antiglonț. În plus, acest material are proprietăți excelente de rezistență chimică și poate rezista chiar și la temperaturi ridicate fără să se topească.

Moissanite este unul dintre cele mai dure materiale sintetice, având o duritate Mohs de 9, comparabilă cu cea a diamantului. Deși există în natură sub forma mineralului rar moissanite, procesele de producție în masă utilizează pulberi de siliciu și carbon prin procese de sinterizare pentru producerea în masă a acestei substanțe sintetice dure.

Rezistența carburii de siliciu crește prin recoacere datorită legăturii de hidrogen a suprafețelor nepolare și este utilă ca deoxidant în fabricarea oțelului prin încurajarea carburării și creșterea ratelor de recuperare a elementelor de aliaj. Datorită stabilității termice și inerției chimice, componentele din carbură de siliciu pentru echipamentele de prelucrare a plăcilor semiconductoare garantează performanțe fiabile chiar și în medii cu temperaturi ridicate.

Conductivitate

Pulberile de carbură de siliciu oferă combinația ideală de duritate și conductivitate atunci când sunt utilizate ca abraziv sau în componente ceramice rezistente la abraziune, precum și prin lipire prin sinterizare pentru a crea produse ceramice industriale de înaltă performanță.

Ceramica din carbură de siliciu a devenit unul dintre cele mai căutate materiale ceramice în prezent datorită proprietăților sale remarcabile, care variază de la durabilitate extremă și rezistență la coroziune la stabilitate termică și toleranță la căldură - calități care au propulsat-o ca una dintre principalele alegeri pentru plăcuțele de frână ale automobilelor de consum și plăcuțele vestei antiglonț deopotrivă. Carbura de siliciu oferă atât rezistență, cât și durabilitate termică