Eine neue Generation von gesintertem Siliziumkarbid mit besserer oder gleicher Leistung wie HEXOLOY® | Für den Einsatz in Metallschmelzen bis 1900 °Celsius
Gesintertes Siliziumkarbid ist für Sialon Ceramics LTD aufgrund seiner Härte und Wärmeleitfähigkeit von großer Bedeutung. Durch die Anwendung von Hitze und Druck während des Sinterprozesses werden seine Eigenschaften unter widrigen Umständen verstärkt. Daher ist diese Technik in einer Reihe von Sektoren von entscheidender Bedeutung, z. B. in der Luftfahrt, im Militär und in der Halbleiterproduktion, wo Effizienz und Ausdauer von größter Wichtigkeit sind. Da sich die Bedürfnisse der Industrie ändern, können gesinterte Siliziumkarbidprodukte ihre Anpassungsfähigkeit in spezialisierten industriellen Anwendungen unter Beweis stellen.
Definition und Erläuterung des Sinterns
Sialon Ceramics LTD definiert das Sintern von Siliziumkarbid als eine Hochtemperaturtechnik, bei der pulverförmige Materialien durch Hitze und Druck zu Festkörpern verdichtet werden. Beim Sintern findet eine atomare Diffusion statt, bei der sich die Partikel ohne Schmelzen zu einer steifen, dichten Struktur verbinden. Es wird eingesetzt, um keramische und metallische Komponenten mit präzisen Eigenschaften herzustellen. Beim keramischen Sintern von Siliziumkarbid beispielsweise liegen die Temperaturen je nach Material und gewünschten Eigenschaften zwischen 1000°C und 2000°C. Die Diffusionsraten und die Partikelgröße des Zielmaterials beeinflussen die Sinterzeit, die zwischen Minuten und Stunden liegen kann.
Besonderheiten des Siliciumcarbid-Sinterverfahrens
Siliziumkarbid (SiC), eine nichtoxidische Keramik, hat kovalente Bindungen und einen niedrigen Selbstdiffusionskoeffizienten, was das Sintern zu einer Herausforderung macht. Hochdichtes gesintertes Siliziumkarbid wird in unserer Anlage durch drucklose, Heißpress- und Funkenplasmasinterverfahren hergestellt. Zum Sintern von SSIC bei Temperaturen von über 1950 °C werden inerte Atmosphären wie Argon verwendet, um Oxidation zu verhindern. Zusätzlich können bei der Herstellung von gesintertem Siliciumcarbid Borcarbid (B4C) oder Kohlenstoff (C) als Sinterhilfsmittel eingesetzt werden. Diese Zusätze erleichtern die Partikeldiffusion während des Sinterprozesses von Siliziumkarbid, was zu einer erhöhten Wärmeleitfähigkeit und Härte führt.
Hohe mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen
Gute Temperaturwechselbeständigkeit
Hohe Steifigkeit
Leichte Eigenschaften
Andere industrielle Anwendungen
Komponenten für die Luft- und Raumfahrt:
Bauteile aus gesintertem Siliziumkarbid sind wegen ihrer Langlebigkeit in Flugzeugen unverzichtbar. Wir können Turbinenkomponenten herstellen, die die Hochtemperaturstabilität und Temperaturwechselbeständigkeit des Materials nutzen.
Für Hochgeschwindigkeitsflüge werden solche Bauteile benötigt, die Temperaturen von über 1370°C standhalten. Aufgrund ihrer geringen Dichte (3-3,2 g/cm³) sparen Flugzeuge Gewicht, was sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch und die Leistung auswirkt. Satellitensubsysteme profitieren von der Strahlungsbeständigkeit des Materials.
Autoteile:
Die Automobilindustrie hat mit der Verwendung von gesintertem Siliziumkarbid in Bremssystemen und Motorkomponenten expandiert. Die Bremsscheiben und -beläge zeichnen sich durch eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus, was die Wärmeableitung und die Leistung bei hohen Reibungsverhältnissen verbessert. Gesintertes Siliziumkarbid kann auch zur Herstellung leichter Motorkomponenten verwendet werden, die die Wärmebelastung verringern und die Leistung steigern.
Ballistische Panzerung:
Die Härte und Dichte von gesintertem Siliziumkarbid eignet sich gut für Fahrzeug- und Personenschutzsysteme. Wir können ballistische Panzerplatten herstellen, die Aufprallenergie absorbieren und verteilen und so die Sicherheit von Militär- und Polizeikräften erhöhen. Solche Platten erfüllen nachweislich die strengen nationalen militärischen Anforderungen, schützen vor Hochgeschwindigkeitsprojektilen und sind der Schlüssel zu aktuellen Schutzausrüstungen. Ihr geringes Gewicht bewahrt die Mobilität und bietet taktische Vorteile in zahlreichen militärischen Einsätzen.
Halbleiterbauelemente:
Schließlich ist SSIC im Halbleitersektor für elektronische Geräte mit hoher Leistung wünschenswert. Seine Wärmeableitung und strukturelle Stabilität bei hohen Temperaturen machen es für LED-Beleuchtungssysteme und Leistungshalbleiter vorteilhaft. Durch den Einbau von SSIC in elektronische Geräte wird deren Zuverlässigkeit erhöht, während gleichzeitig die thermische Belastung verringert und die Lebensdauer verlängert wird. Dies ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit modernen elektronischen Anwendungen.
XICAR™ Gesintertes Siliziumkarbid
Sialon Ceramics Ltd - Seit 1986
Anwendungen von gesintertem Siliziumkarbid in der Industrie
Produkte, die wir verkaufen
In Laboratorien sind unsere Tiegel für Hochtemperaturtests und chemische Reaktionen unverzichtbar, da sie Temperaturen von bis zu 1900 °C ohne Verformung oder chemischen Angriff standhalten.
Gießereien verlassen sich auf diese Tiegel, um geschmolzene Metalle, einschließlich Aluminium und Bronze, zu handhaben, da sie einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (3,2 x 10^-6/K) haben und porös sind, was die Gefahr von Temperaturschocks verringert. Ihre Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit erhöht ihren Nutzen im Vergleich zu anderen Materialien. Dadurch werden Verunreinigungsprobleme minimiert und die Produktivität maximiert.
Thermoelement-Schutzrohre:
SSIC-Thermoelementschutzrohre sind für die präzise Temperaturüberwachung in schwierigen Situationen erforderlich. Sie schützen Thermoelemente vor korrosiven Gasen, abrasiven Partikeln und hohen Temperaturen und sorgen so für genaue Messwerte und eine lange Lebensdauer der Sensoren. Unsere Thermoelement-Schutzrohre aus gesintertem Siliziumkarbid helfen bei der Überwachung der exakten Temperatur in Hochöfen und Verbrennungsanlagen, wo die Temperaturen bis zu 1700 °C erreichen können. Ihre hohe mechanische Festigkeit und Temperaturschocktoleranz sind der Schlüssel zur Verringerung von Sensorausfällen und Wartungskosten in schwierigen Umgebungen.
Maßgefertigte Produkte
Wir stellen maßgeschneiderte Produkte aus gesintertem Siliziumkarbid für besondere Anforderungen der Industrie her, z. B:
Leichte Eigenschaften von gesinterten Siliziumkarbidprodukten, verschleißfeste Dichtungen.
Inerte Mühlenkomponenten.
Technische Herausforderungen und Innovationen
Die Zugabe von Sinteradditiven kann zur Einführung von Verunreinigungen führen, die die mechanischen Eigenschaften des Materials beeinträchtigen können. Daher ist es wichtig, die Korngrößenverteilung des Pulvers zu verbessern und die Sinterumgebung so zu gestalten, dass chemische Reaktionen und Phasenübergänge minimiert werden.
Jüngste technologische Fortschritte im Sinterprozess
Die Einbindung der Spark-Plasma-Sintertechnologie (SPS) ist ein vielversprechender Weg für weitere Fortschritte im Sinterprozess. Diese Technologie ermöglicht eine Verdichtung bei niedrigeren Temperaturen und in kürzerer Zeit als herkömmliche Verfahren, wodurch der Energieverbrauch gesenkt und der Durchsatz erhöht wird. SPS erleichtert die Steuerung der Kornentwicklung, was zu einer verbesserten Härte und Bruchzähigkeit führt. Bei unserer neuartigen Technik nutzen wir Computersimulationen, um die Verarbeitungseinstellungen vorherzusagen und gleichzeitig zu ändern und so die beste Dichte und die besten Eigenschaften zu erzielen. Solche Verbesserungen erhöhen die Produktqualität und erweitern die Anwendungsmöglichkeiten von gesintertem Siliziumkarbid in Bereichen mit extremen Bedingungen.
Zukunftsperspektiven und laufende Forschung im Bereich Materialverbesserung
Unsere weitere Forschung konzentriert sich auf die Nanostrukturierung von SSIC, um dessen Leistungsfähigkeit zu verbessern. Wir verändern die Korngrenzenchemie und -mechanik, indem wir nanoskalige Sekundärphasen einbauen, um die Oxidations- und Temperaturwechselbeständigkeit zu verbessern. Darüber hinaus untersuchen wir hybride Verbundwerkstoffe, bei denen Siliziumkarbid mit verschiedenen keramischen oder metallischen Phasen kombiniert wird, um Materialien mit spezifischen Eigenschaften zu schaffen. Diese fortlaufende Analyse erleichtert die Entwicklung neuer Märkte und positioniert uns als führende Autorität für neuartige keramische Lösungen, während wir die Grenzen von SSIC erweitern.
Sollten Sie weitere Informationen über die Eigenschaften von gesintertem Siliziumkarbid benötigen oder kundenspezifische Lösungen besprechen wollen, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.
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