Geavanceerde duurzaamheid met reactiegebonden SiC
Reactie Gebonden SiC (RBSC) is een extreem duurzaam materiaal dat in meerdere toepassingen wordt gebruikt vanwege zijn superieure slijtvastheid en thermische stabiliteit. Lees er hier meer over!
Reactie-gebonden productie begint door het met elkaar mengen van materialen bestaande uit SiC en koolstof. Eenmaal gevormd, dit groene lichaam ondergaat een groene bewerking voor precisie en oppervlakteafwerking.
Slijtvastheid
Siliciumcarbide onderscheidt zich als een van de toppresteerders als het gaat om slijtvastheid, dankzij een betrouwbaar productieproces dat resulteert in robuustheid, duurzame slijtvaste voeringen die hun waarde hebben bewezen in veeleisende industriële omgevingen.
Reactief gebonden roestvrijstalen composiet (RBSC), gecreëerd door een innovatief reactie-bindingsproces waarbij gesmolten silicium wordt geïnfiltreerd in een poreuze koolstofvoorvorm, zorgt ervoor dat RBSC zijn vorm kan behouden bij hoge temperaturen, terwijl het toch structureel gezond is en bestand is tegen zuurcorrosie. Verder, de thermische uitzettingssnelheid is extreem laag en de corrosieweerstand is ook bewezen.
SiC staat algemeen bekend om zijn hardheid, weerstand tegen slijtage, hitte en chemische erosie als materiaal dat wordt gebruikt voor mechanische afdichtingen en hoogwaardige pompcomponenten. Afhankelijk van zijn rang, SiC beschikt ook over een uitstekende buigsterkte bij hoge gebruikstemperaturen en een goede treksterkte – kwaliteiten die het geschikt maken voor toepassingen waar trillingen en schokken kunnen optreden.
Thermische weerstand
De hoge thermische weerstand van RBSC maakt het een leider in veeleisende industriële toepassingen, warmte efficiënt afvoeren om gebruik in warme omgevingen mogelijk te maken zonder extra uitvaltijd en onderhoudsvereisten.
Reactiegebonden siliciumcarbide (RBSC) wordt geproduceerd door compacts te infiltreren die zijn samengesteld uit mengsels van SiC en koolstof met vloeibaar silicium, waarbij de reacties met de koolstof resulteren in de vorming van verder silicium dat de initiële SiC-deeltjes aan elkaar bindt – in tegenstelling tot gesinterd SiC dat wordt geproduceerd via conventionele keramische vormprocessen met behulp van niet-oxide sinterhulpmiddelen.
Het onderzoek van Song suggereert dat impregnering van composietprecursoren het SiC-gehalte verhoogt door de reactie tussen vloeibaar silicium en amorfe koolstof te beheersen, het elimineren van poriënverstoppingsverschijnselen, en het produceren van dicht RB-SiC met hoge modulus en sterkte – het produceren van dichte RBSC met een uitzonderlijke combinatie van structurele sterkte, chemische weerstand, temperatuurtolerantie en slijtvastheid – waardoor RBSC het materiaal van morgen wordt. Verder, dit vuurvaste materiaal beschikt over een ongelooflijke duurzaamheid in gebieden met hoge slijtage, samen met superieure erosieweerstand en thermische schokstabiliteit – waardoor RBSC het materiaal van morgen wordt.
Chemische weerstand
Reactiegebonden SiC is een extreem sterk en veerkrachtig keramisch materiaal, bekend als chemisch inert en bestand tegen oxidatie en corrosie. Bestand tegen hoge temperaturen en toch sterk, Reaction Bonded SiC zorgt voor ideale componenten in industriële omgevingen zoals pompen, sproeiers, lagers, stroomregelspoelen en dergelijke.
De productie van RB SiC omvat het injecteren van vloeibaar silicium in poreus koolstofmateriaal dat in zijn uiteindelijke vorm wordt verpakt met behulp van reactieve smeltinfiltratie (KMI). Dit proces zorgt ervoor dat er zo weinig mogelijk resterende koolstof in de poriën verstopt, en laat gesmolten silicium reageren met koolstof om siliciumcarbide te vormen [1, 2].
Reactiegebonden siliciumcarbide biedt uitzonderlijke thermische geleidbaarheid, lage uitzettingscoëfficiënt, en weerstand tegen thermische schokken, oxidatie en corrosie; waardoor het een uitstekende keuze is voor halfgeleiderverwerkingsapparatuur zoals ovenplanken en meubels of smeltkroezen. Verder, zijn lichtgewicht eigenschappen en sterkte maken het bruikbaar in militaire of ruimtevaartapparatuur zoals pantserplaten of raketmondstukken.
Bestand tegen thermische schokken
De thermische schokbestendigheid van materialen kan worden gemeten aan de hand van hun vermogen om spanning te verdragen onder snelle temperatuurveranderingen, afhankelijk van hun structuur, eigenschappen en omgeving. Dergelijke spanningen kunnen scheuren veroorzaken, vervormingen of breuken binnen hun structuren, eigenschappen of omgevingen – waardoor bijvoorbeeld potentiële kraakproblemen kunnen ontstaan.
Reaction Bonded Silicon Carbide heeft een ingewikkelde roosterstructuur van bindingen tussen koolstof- en siliciumatomen die het een aanzienlijke mechanische sterkte geven, hoge thermische geleidbaarheid en lage dichtheid – kwaliteiten die bijdragen aan de uitstekende thermische schokbestendigheid.
De thermische schokbestendigheid van materialen is afhankelijk van een aantal factoren, inclusief initiële scheurinitiatiesnelheid en voortplantingssnelheid, lengte van de scheur en de aanvangsomstandigheden ervan. RBSC-materiaal heeft het vermogen om grote hoeveelheden scheurspanning te weerstaan en tegelijkertijd weerstand te bieden aan verschillende schademechanismen – van matrixscheuren die zich vormen in poriën tussen vezelbundels tot radiale scheuren langs poriewanden – zonder dat er sprake is van significante degradatie of scheurvorming.