Gesintertes Siliziumkarbid: Eigenschaften, Geschichte und industrielle Anwendungen

Gesintertes Siliziumkarbid hält Temperaturen stand, die praktisch jedes andere Material zerstören würden. Hier erfahren Sie alles darüber: wie es entdeckt wurde, was es so außergewöhnlich macht und wo es zum Einsatz kommt.

26. Juli 2026 · 13 Minuten Lesezeit

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Gesintertes Siliziumkarbid: Der umfassende Leitfaden für Ingenieure

## Kurz gesagt

Gesintertes Siliziumkarbid (SSiC) ist einer der härtesten und thermisch stabilsten Werkstoffe der Welt. Es erreicht auf der Mohs-Skala einen Härtegrad von 9 bis 9 ,5 (knapp unterhalb von Diamant), ist im Dauerbetrieb bei 1.700 °C an der Luft und bei 1.900 °C in kontrollierten Atmosphären einsetzbar und widersteht dem chemischen Angriff durch praktisch alle Säuren, Laugen und geschmolzenen Metalle – mit Ausnahme von Flusssäure. Die Ursprünge des Materials gehen auf einen Unfall im Jahr 1891 zurück – ein amerikanischer Erfinder namens Edward Acheson versuchte, künstliche Diamanten herzustellen, und schuf dabei etwas fast ebenso Nützliches. Es dauerte weitere 80 Jahre der Materialforschung, bis die Sintertechnologie SiC-Pulver in die dichten, zuverlässigen Strukturkeramiken verwandeln konnte, die heute verwendet werden. Die Anwendungsbereiche reichen von Gleitringdichtungen in Chemiepumpen über ballistische Panzerungen bis hin zu Halterungen für Halbleiterwafer. Wenn Sie maßgeschneiderte SSiC-Komponenten für industrielle Hochtemperaturanwendungen benötigen, ist die XICAR™-Produktreihe von Sialon Ceramics – ausgelegt für bis zu 1.900 °C und in Längen von bis zu 3.000 mm erhältlich – eine kostengünstige Alternative zu Saint-Gobain HEXOLOY®.

Die zufällige Entdeckung, die eine ganze Industrie begründete

Im Jahr 1891 leitete Edward Goodrich Acheson elektrischen Strom durch eine Mischung aus Ton und Kokspulver, um künstliche Diamanten herzustellen. Es entstanden jedoch keine Diamanten, sondern Siliziumkarbid.

Das Ergebnis war sofort erkennbar: Als er mit einer seiner Bleileitungen über eine Glasscheibe strich, schnitt sie glatt hindurch. Das Material war härter als alles, was zu dieser Zeit im Handel erhältlich war – mit Ausnahme von Diamant selbst. Acheson nannte es „Carborundum“ – eine Wortschöpfung aus „Carbon“ und „Korund“, dem Aluminiumoxid-Mineral, das bis dahin das führende industrielle Schleifmittel gewesen war. Er gründete die Carborundum Company, um es herzustellen und zu verkaufen, und innerhalb weniger Jahre hatte es Korund weltweit bei Schleifscheiben, Schleifpapieren und Schneidwerkzeugen verdrängt.

Damit ist Siliziumkarbid einer der ältesten synthetischen Hartwerkstoffe im industriellen Einsatz. Das Acheson-Verfahren lieferte jedoch loses Pulver und polykristalline Massen, nicht die dichten, geformten Keramiken, die für strukturelle Anwendungen benötigt wurden. Diese Entwicklung nahm den größten Teil des folgenden Jahrhunderts in Anspruch.

Auch Siliziumkarbid ist technisch gesehen nicht vollständig synthetisch. Moissanit ist die natürliche Mineralform von SiC, die in Meteoriten wie dem Murchison-Meteoriten vorkommt – mikroskopisch kleine Kristalle, die unter extremen Druck- und Temperaturbedingungen im Weltraum entstanden sind. Natürlicher Moissanit ist so selten, dass er keine kommerzielle Bedeutung hat, doch seine Existenz bestätigte, dass sich SiC unter extremen Bedingungen bilden und im Wesentlichen für immer stabil bleiben kann. Heute wird im Labor gezüchteter Moissanit in der Schmuckherstellung als Diamantimitat verwendet; es handelt sich um dasselbe Material wie die Keramik in einer Pumpendichtung oder einem Ofenrohr, nur dass es zur Erzielung optischer Klarheit als Einkristall gezüchtet wird.

## Vom Schleifpulver zur Technischen Keramik: der Durchbruch beim Sintern

In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde Siliziumkarbid in erster Linie als Schleifmittel eingesetzt – in Schleifscheiben, Schneidflüssigkeiten und Poliermitteln. Seine Eigenschaften waren gut bekannt und wirklich bemerkenswert, doch niemand verfügte über ein zuverlässiges Verfahren, um daraus dichte, geformte Bauteile herzustellen.

Das Hindernis war thermodynamischer Natur. Siliziumkarbid schmilzt nicht im herkömmlichen Sinne – es sublimiert (geht direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über) bei etwa 2.700 °C. Man kann es weder wie ein Metall gießen noch glasartig formen. Der einzige Weg zu dichten festen Bauteilen ist das Sintern: Dabei wird Wärme und manchmal auch Druck angewendet, um das Pulver zu verdichten, bis die Partikel durch atomare Diffusion miteinander verbunden sind, ohne dass dabei jemals der Sublimationspunkt erreicht wird.

Das drucklose Sintern von reinem SiC erwies sich als besonders schwierig, da das Material kovalente Bindungen aufweist, die der Diffusion entgegenwirken. Fortschritte wurden in den 1970er und 1980er Jahren erzielt, als Forscher Sinterhilfsmittel entwickelten – geringe Mengen an Bor und Kohlenstoff oder Aluminiumoxid und Yttriumoxid –, die die Verdichtung bei überschaubaren Temperaturen fördern konnten. Das drucklose Sintern von SSiC erfolgt typischerweise bei Temperaturen von über 1.950 °C in einer Argonatmosphäre – unterhalb des Sublimationspunkts, aber hoch genug, um die atomare Diffusion voranzutreiben, die erforderlich ist, um die Partikel zu einer dichten monolithischen Struktur zu verschmelzen.

Das Ergebnis ist eine einphasige Keramik, die im Wesentlichen keine Restporosität, keine Bindemittelphasen und keine Fremdstoffe aufweist, die bei hohen Temperaturen korrodieren oder erweichen könnten. Diese Reinheit verleiht gesintertem Siliziumkarbid seine Temperaturbeständigkeit und chemische Beständigkeit.

Was diese Eigenschaften in der Praxis tatsächlich bedeuten

Zahlen in einem Datenblatt ergeben nur dann Sinn, wenn man sie mit dem in Verbindung bringt, was sie in der realen Welt beschreiben.

Eigentum	Wert für gesintertes SiC (SSiC)	Was das bedeutet
Härte	9–9,5 nach Mohs / ~2.500 HV	Das dritthärteste Material nach Diamant und kubischem Bornitrid
Dichte	3,1–3,2 g/cm³	~40 % der Dichte von Stahl – gleiche Gewichtsklasse wie Aluminium
Wärmeleitfähigkeit	120–200 W/m·K	Bessere Wärmeübertragung als bei den meisten Metallen; minimiert Temperaturunterschiede
Wärmeausdehnung	4–5 × 10⁻⁶ K⁻¹	Sehr gering; widersteht Rissbildung durch Temperaturwechselbeanspruchung
Max. Betriebstemperatur (Luft)	1.700 °C	Weit über Stahl (Schmelzpunkt bei ca. 1.400 °C) liegt Aluminiumoxid (ca. 1.500 °C im Einsatz)
Maximale Betriebstemperatur (inert)	1.900 °C	Zu den höchsten Werten bei allen technischen Keramiken
Elastizitätsmodul	380–410 GPa	Sehr steif – behält unter Belastung seine Form bei
Biegefestigkeit	300–450 MPa	Stabil genug für konstruktive und tragende Bauteile
Chemikalienbeständigkeit	Beständig gegen die meisten Säuren, Laugen und geschmolzene Salze	Versagt nur bei Kontakt mit Flusssäure und starken Laugen bei hohen Temperaturen

Die Härte. Mit einer Härte von 9–9,5 auf der Mohs-Skala und etwa 2.500 Vickers schneidet, schleift oder überdauert SSiC fast alles, womit es in Kontakt kommt. Strahldüsen aus SSiC halten 50 % länger als entsprechende Teile aus Wolframkarbid. Pumpendichtflächen aus SSiC widerstehen Schlämmen aus abrasiven Partikeln, die Stahl und herkömmliche Keramiken innerhalb weniger Stunden zerstören.

Die Temperaturbeständigkeit. Stahl schmilzt bei etwa 1.400 °C. Aluminiumoxid, das Arbeitstier unter den Hochleistungskeramiken, beginnt oberhalb von 1.500 °C an mechanischer Festigkeit zu verlieren. SSiC behält seine strukturelle Integrität bis zu 1.750 °C nahezu vollständig bei und kann unter kontrollierten atmosphärischen Bedingungen seine Eigenschaften bis zu 1.900 °C beibehalten. Der Grund dafür ist die kovalente Si-C-Bindung – sie gehört zu den stärksten Bindungen in der Chemie und erweicht erst bei Temperaturen, die in den meisten industriellen Prozessen niemals erreicht werden.

Die Wärmeleitfähigkeit. Mit Werten von 120–200 W/m·K leitet SSiC Wärme besser als die meisten Metalle. Stahl liegt bei etwa 50 W/m·K, Aluminiumoxid bei etwa 30 W/m·K; SSiC übertrifft diese Werte um mehr als das Doppelte. Dies hat zur Folge, dass SSiC-Bauteile schnell ein thermisches Gleichgewicht mit ihrer Umgebung erreichen, wodurch Temperaturgradienten und die dadurch entstehenden inneren Spannungen reduziert werden. Zusammen mit dem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten erklärt dies, warum gesintertes SiC trotz seiner Eigenschaft als Keramik – einer Materialklasse, die üblicherweise mit Sprödigkeit bei schnellen Temperaturänderungen in Verbindung gebracht wird – eine hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit aufweist.

Die chemische Beständigkeit. SSiC wird bei erhöhten Temperaturen durch Flusssäure und bestimmte starke Laugen angegriffen, und das ist im Wesentlichen schon alles. Säuren, Laugen bei moderaten Temperaturen, geschmolzene Nichteisenmetalle, geschmolzene Salze, oxidierende und reduzierende Atmosphären – SSiC kommt mit all dem zurecht. Entscheidend ist hier die Einphasenreinheit: Es gibt keine Metallphasen, keine sekundären Bindemittel, nichts, was sich bei chemischem Angriff selektiv aus der Matrix auslösen könnte.

Die vier Arten von Siliziumkarbid-Keramik – und wann welche davon sinnvoll ist

„Siliziumkarbid“ ist kein einheitlicher Werkstoff. Das Herstellungsverfahren bestimmt die Eigenschaften, und die Eigenschaften entscheiden darüber, für welche Anwendung er geeignet ist.

Gesintertes SiC (SSiC) ist die reinste Form – keine Bindemittel, keine Sekundärphasen, maximale Härte (~2.500 HV) und Temperaturbeständigkeit (1.900 °C). Die richtige Wahl, wenn Sie höchste Leistung unter anspruchsvollsten Bedingungen benötigen. Die Herstellung ist teurer und das Material ist etwas spröder als reaktionsgebundene Varianten, doch diese Sprödigkeit spielt oft keine Rolle, da SSiC in den Anwendungen, für die es vorgesehen ist, selten Stoßbelastungen ausgesetzt ist.

Reaktionsgebundenes SiC (RBSC/RBSIC) enthält 6–15 % metallisches Rest-Silizium, das in die Struktur eingebunden ist. Dies erleichtert und verbilligt die Herstellung komplexer, fast endgestalteter Teile, sorgt für eine bessere Splitterbeständigkeit und verbessert in bestimmten Szenarien die Thermoschockbeständigkeit. Der Kompromiss: Das Rest-Silizium begrenzt die maximale Betriebstemperatur auf etwa 1.380 °C (darüber hinaus erweicht die Siliziumphase). RBSC punktet bei den Kosten und der Thermoschockbeständigkeit; SSiC bei der Temperatur, der Härte und der chemischen Reinheit.

Bei heißgepresstem SiC (HPSC) werden während des Sinterns gleichzeitig Wärme und Druck ausgeübt, wodurch eine nahezu theoretische Dichte (~3,3 g/cm³) und eine Biegefestigkeit von bis zu 500–600 MPa erreicht werden – deutlich mehr als bei SSiC. Das Verfahren ist kostspielig und schränkt die Größe und Geometrie der Bauteile ein. HPSC wird in speziellen Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Verteidigungsindustrie eingesetzt, wo keine anderen Materialien in Frage kommen.

Bei der CVD-SiC-Methode (chemische Gasphasenabscheidung) wird SiC Atom für Atom aus der Gasphase abgeschieden, wodurch das Material mit der höchsten verfügbaren Reinheit entsteht. Diese Methode ist extrem kostspielig und auf relativ dünne Schichten oder kleine Bauteile beschränkt. Sie kommt in Halbleiterfertigungsanlagen und in der Präzisionsoptik zum Einsatz, wo absolute Reinheit und Maßhaltigkeit im Mikrometerbereich wichtiger sind als die Kosten.

Für die überwiegende Mehrheit der industriellen Anwendungen – Ofenkomponenten, Thermoelementrohre, Gleitringdichtungen, Verschleißteile, Tiegel – ist SSiC die richtige Wahl.

Wo gesintertes Siliziumkarbid zum Einsatz kommt

Die industrielle Bedeutung von SSiC ergibt sich direkt aus seinem Eigenschaftsprofil. Wann immer etwas benötigt wird, das gleichzeitig hart, hitzebeständig und chemisch inert ist, steht SSiC in der Regel auf der Auswahlliste.

Gleitringdichtungen und Lager. Dies ist gemessen am Volumen einer der größten Märkte für SSiC. Pumpen in Chemieanlagen, Raffinerien, Bergwerken und Wasseraufbereitungsanlagen fördern korrosive und abrasive Schlämme, die herkömmliche Dichtungswerkstoffe innerhalb weniger Wochen zerstören würden. SSiC-Gleitringdichtungsflächen und -Lager diese Bedingungen auf unbestimmte Zeit überstehen, da das Material härter als die Schleifpartikel ist, gegenüber der Flüssigkeit chemisch inert ist und unter Belastung und bei Temperaturänderungen formstabil bleibt. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich SSiC-Lager besonders für schnell rotierende Anlagen, in denen herkömmliche Metalllager sich erhitzen, verschleißen und schließlich festfressen.

Hochtemperaturöfen und Gießereien. Das ist das Spezialgebiet von SSiC. Schutzrohre für Thermoelemente, Brennerdüsen, Tiegel, Ofenauskleidungen, Ofenrohre und Stützkonstruktionen befinden sich alle in Umgebungen , in denen Metalle längst geschmolzen sind und herkömmliche Keramiken aufgrund von Thermoschock reißen oder durch den Kontakt mit geschmolzenem Metall erodieren würden. SSiC meistert all das. In Gießereien, in denen geschmolzenes Messing, Kupfer, Gusseisen, Edelstahl oder Siliziummetall verarbeitet wird, schützen SSiC-Thermoelementschutzrohre Temperatursensoren, die andernfalls innerhalb weniger Minuten durch die Schmelze zerstört würden. Tiegel für die Zinkoxid-Destillation, die Verarbeitung von Kupferlegierungen und das Schmelzen in Induktionsöfen sind allesamt typische Anwendungsbereiche.

Strahl- und Zerstäubungsdüsen. Jede Düse, die einen abrasiven oder korrosiven Strahl beschleunigt – Sandstrahlen, Wasserstrahlschneiden, Flammspritzen, Zerstäubung von Metallpulvern –, unterliegt einem raschen Verschleiß. SSiC-Strahldüsen halten etwa 50 % länger als entsprechende Düsen aus Wolframkarbid, was bei Betrieben mit Dauerbetrieb zu einer deutlich geringeren Austauschhäufigkeit und kürzeren Ausfallzeiten führt.

Halbleiterfertigung. In der Halbleiterindustrie wird SSiC in großem Umfang für Vorrichtungen zur Waferbearbeitung, Suszeptoren, Diffusionsofenrohre und Anlagen zum chemisch-mechanischen Polieren eingesetzt. Die Anforderungen sind hier auf andere Weise anspruchsvoll: extreme Maßhaltigkeit, chemische Reinheit (keine metallischen Verunreinigungen, die den Wafer dotieren könnten) und die Fähigkeit, Tausende von Temperaturzyklen ohne Verformung zu überstehen. Dank seiner kovalenten Struktur behält SSiC seine Form bei, während metallische Komponenten mit der Zeit kriechen würden.

Ballistischer Schutz. Dank seiner Härte und geringen Dichte zählt Siliziumkarbid zu den wichtigsten Werkstoffen für Verbundpanzerplatten. Eine SiC-Platte mit gleicher Stoppwirkung ist leichter als eine Stahlplatte, was bei gleichem Tragegewicht eine größere Körperabdeckung oder bei geringerer Belastung des Soldaten einen gleichwertigen Schutz ermöglicht. Weltweit wird SiC-Panzerung für militärische und polizeiliche Anwendungen vorgeschrieben.

Wärmetauscher. Dank seiner Wärmeleitfähigkeit von 120–200 W/m·K in Verbindung mit seiner Korrosionsbeständigkeit eignet sich SSiC für den Einsatz in Wärmetauschern, die eine effiziente Wärmeübertragung zwischen aggressiven oder hochtemperaturführenden Strömen erfordern, bei denen metallische Wärmetauscher korrodieren würden. Rohrbündelkonstruktionen mit SSiC-Rohren kommen in chemischen Verarbeitungsanlagen und Abwärmerückgewinnungssystemen zum Einsatz.

Chemische und pharmazeutische Verarbeitung. Pumpenlaufräder, Reaktorauskleidungen, Ventilsitze und Förderleitungen in korrosiven chemischen Umgebungen. Dank der chemischen Beständigkeit von SSiC besteht praktisch kein Risiko einer Verunreinigung durch Materialauslaugung – dies ist sowohl bei der Herstellung aggressiver Chemikalien als auch in der pharmazeutischen Produktion von Bedeutung, wo die Produktreinheit streng kontrolliert wird.

Dieselpartikelfilter. Die Porosität von SSiC lässt sich so gestalten, dass Dieselpartikel zurückgehalten werden, während gleichzeitig ein akzeptabler Gegendruck gewährleistet bleibt. Dank der hohen Temperaturbeständigkeit ist eine Regeneration (Ausbrennen der zurückgehaltenen Partikel) ohne Materialverschleiß möglich. SSiC-DPFs gehören mittlerweile zur Standardausstattung moderner Dieselmotoren, die die Abgasvorschriften erfüllen.

Was „gesintert“ in der Fertigung bedeutet – und warum die Größe eine Rolle spielt

Der Sinterprozess für SSiC bringt einige spezifische fertigungstechnische Einschränkungen und Möglichkeiten mit sich, die Sie bei der Spezifizierung von Bauteilen kennen sollten.

Das drucklose Sintern – das Standardverfahren für den Großteil des kommerziell hergestellten SSiC – umfasst das Pressen von feinem SiC-Pulver (Partikelgröße im Submikronbereich) in Mischung mit Sinterhilfsmitteln und das anschließende Erhitzen auf über 1.950 °C in einer Argonatmosphäre. Durch das Sintern schrumpft das Rohteil um etwa 20 %, da Porositäten beseitigt werden, was bedeutet, dass die Werkzeuge und die Endabmessungen im Voraus präzise geplant werden müssen. Komplexe innere Geometrien, enge Toleranzen und große Bauteile erfordern eine sorgfältige Prozessplanung.

Die praktischen Größengrenzen für SSiC-Bauteile liegen weit über dem, was die meisten Menschen erwarten. Sialon Ceramics fertigt XICAR™-Bauteile mit einer Länge von bis zu 3.000 mm und einem Außendurchmesser von bis zu 300 mm. Dies ist für eine Strukturkeramik außergewöhnlich groß und eröffnet Anwendungsmöglichkeiten – lange Schutzrohre für Thermoelemente, große Ofenauflagen, verlängerte Verschleißauskleidungen –, die mit anderen Hartkeramikwerkstoffen aufgrund ihrer engeren Größengrenzen nicht realisierbar wären.

Maßgefertigte SSiC-Bauteile können praktisch jede beliebige Form annehmen: Brennerdüsen, Verschleißplatten, Dichtungen, Ofenbefestigungen, komplexe geometrische Formen. Die technische Herausforderung besteht darin, dass scharfe Innenecken und extrem dünne Wände mehr Sorgfalt erfordern als bei weicheren Werkstoffen, doch die allgemeine Gestaltungsfreiheit ist groß. Die Lieferzeiten für maßgefertigte Bauteile betragen in der Regel etwa vier Wochen.

Gesintertes SiC im Vergleich zu seinen wichtigsten Konkurrenten

Zu einer ehrlichen Diskussion über die Materialauswahl gehört der Vergleich von SSiC mit den Alternativen, die es am häufigsten ersetzt.

im Vergleich zu Wolframkarbid (WC-Co). Wolframkarbid ist in vielen Verschleiß- und Zerspanungsanwendungen der Marktführer. SSiC ist härter, leichter (3,2 g/cm³ gegenüber ~14–15 g/cm³ bei WC-Co) und chemisch inert gegenüber den Säuren und Laugen, die kobaltgebundenes Wolframkarbid angreifen. Bei Strahldüsen punktet SSiC sowohl hinsichtlich der Lebensdauer als auch des Gewichts. Bei Anwendungen mit Schneidwerkzeugen, für die es für kobaltgebundenes WC gut etablierte Bearbeitungsdaten und Werkzeuggeometrie-Bibliotheken gibt, fällt die Entscheidung differenzierter aus.

im Vergleich zu Aluminiumoxid (Al₂O₃). Aluminiumoxid ist die am häufigsten verwendete Hochleistungskeramik und kostengünstiger als SSiC. Es weist eine geringere Wärmeleitfähigkeit (~30 W/m·K gegenüber 120–200 W/m·K), eine geringere Härte (~9 Mohs, jedoch niedrigere Vickers-Werte) und eine niedrigere maximale Betriebstemperatur auf. In Umgebungen mit geschmolzenem Metall wird Aluminiumoxid von vielen Legierungen chemisch angegriffen. SSiC ist in der Regel die bessere Alternative, wenn Aluminiumoxid aufgrund von Thermoschock, chemischem Angriff oder unzureichender Härte versagt.

vs. Sialon (Si-Al-O-N). Sialon ist das Material, nach dem Sialon Ceramics benannt ist, und es hat seine ganz eigene Stärke: eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Benetzung durch geschmolzene Nichteisenmetalle (Aluminium, Zink, Kupfer) sowie eine hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit im Bereich von 1.100 bis 1.400 °C. Sialon ULTRA™-Heizrohre und Thermoelementschutzrohre dominieren Anwendungen im direkten Kontakt mit geschmolzenem Aluminium. SSiC kommt zum Einsatz, wenn die Temperatur die praktische Grenze von Sialon überschreitet oder wenn der Prozess geschmolzene Metalle beinhaltet, die sogar Sialon angreifen (Messing, Kupfer, Gusseisen, Edelstahl bei hohen Temperaturen). Die beiden Werkstoffe ergänzen sich und stehen nicht in Konkurrenz zueinander – Hintergrundinformationen zur Werkstofffamilie finden Sie in der Übersicht „Sialon vs. Siliziumnitrid “.

Die Faustregel lautet: Wenn die Prozesstemperatur ~1.400 °C übersteigt oder chemische Stoffe zum Einsatz kommen, die Sialon angreifen, sollte man auf SSiC zurückgreifen. Bei Prozessen mit geschmolzenem Aluminium bei Gießereitemperaturen ist Sialon oft die bessere Wahl.

Probieren Sie das gesinterte Siliziumkarbid XICAR™ von Sialon Ceramics aus

Sialon Ceramics ApS stellt seit 1986 gesinterte Siliziumkarbid-Bauteile her. Die Produktlinie XICAR™ SSiC positioniert sich als kostengünstigste Alternative zu HEXOLOY® SE von Saint-Gobain und bietet vergleichbare Leistungsspezifikationen: 1.700 °C in Luft, 1.900 °C in kontrollierter Atmosphäre, maximale Länge 3.000 mm, Außendurchmesser bis zu 300 mm. Zum Produktangebot gehören Schutzrohre für Thermoelemente, die gesamte XICRU™-Tiegel-Produktfamilie (HT, NF, Widerstandsofen, Induktionsofen und SSiC-Ausführung) sowie kundenspezifische Komponenten in beliebiger Geometrie. Die Standardlieferzeit beträgt vier Wochen ab Auftragsbestätigung, mit einer 12-monatigen Garantie gegen chemische Korrosion. Laden Sie eine Zeichnung hoch oder senden Sie uns Ihre Maße für ein unverbindliches Angebot.

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Häufig gestellte Fragen

Welche Temperatur hält gesintertes Siliziumkarbid aus?

Gesintertes Siliziumkarbid (SSiC) ist im Dauerbetrieb bei Temperaturen von bis zu 1.700 °C an der Luft und bis zu 1.900 °C in einer kontrollierten (inerten oder reduzierenden) Atmosphäre einsetzbar. Damit gehört es zu den Strukturkeramiken mit der höchsten Temperaturbeständigkeit auf dem Markt. Die XICAR™-SSiC-Produkte von Sialon Ceramics sind genau auf diese Grenzwerte ausgelegt und werden in Schutzrohren für Thermoelemente, Tiegeln und kundenspezifischen Bauteilen in den thermisch anspruchsvollsten Gießerei- und Industrieumgebungen eingesetzt.

Was ist der Unterschied zwischen gesintertem Siliziumkarbid und reaktionsgebundenem Siliziumkarbid?

Gesintertes Siliziumkarbid (SSiC) wird durch direktes Sintern von reinem SiC-Pulver ohne Bindemittelphasen hergestellt, wodurch ein einphasiges Material mit außergewöhnlicher Härte (~2.500 HV), chemischer Reinheit und einer Temperaturbeständigkeit bis 1.900 °C entsteht. Reaktionsgebundenes Siliziumkarbid (RBSC) wird durch das Infiltrieren von porösem SiC mit geschmolzenem Silizium hergestellt; es enthält 6–15 % Rest-Silizium, was seine maximale Temperatur begrenzt (typischerweise ~1.380 °C, bevor die Siliziumphase erweicht), aber eine bessere Temperaturwechselbeständigkeit und geringere Kosten bietet. SSiC ist die bessere Wahl, wenn Temperatur und chemische Reinheit am wichtigsten sind; RBSC ist die bessere Wahl, wenn Kosten und Temperaturwechselbeständigkeit im Vordergrund stehen.

Wer hat Siliziumkarbid entdeckt?

Siliziumkarbid wurde 1891 von Edward Goodrich Acheson entdeckt, einem amerikanischen Erfinder, der zuvor für Thomas Edison gearbeitet hatte. Acheson versuchte, künstliche Diamanten zu synthetisieren, als er versehentlich SiC herstellte. Er nannte es „Carborundum“ und gründete die Carborundum Company, um es als Schleifmittel zu vermarkten. Die Entwicklung des Materials zu Struktur- und Technischer Keramik dauerte weitere 80 Jahre, wobei gesintertes Siliziumkarbid in den 1970er- und 1980er-Jahren kommerziell nutzbar wurde.

Was sind die wichtigsten Anwendungsbereiche von gesintertem Siliziumkarbid?

Die Kombination aus extremer Härte (9–9,5 Mohs), Hochtemperaturbeständigkeit (bis zu 1.900 °C) sowie chemische Inertheit macht es zum Material der Wahl in zahlreichen anspruchsvollen Anwendungsbereichen: Gleitringdichtungen und Lager in Pumpen für korrosive Flüssigkeiten, Schutzrohre für Thermoelemente und Tiegel in metallurgischen Öfen, Strahldüsen (wo es eine um 50 % längere Lebensdauer als Wolframkarbid aufweist), Ofenmobiliar und Ofenkomponenten, Vorrichtungen für die Halbleiterwafer-Bearbeitung sowie ballistische Verbundpanzerungen. Maßgefertigte SSiC-Bauteile können in nahezu jeder Form mit einer Länge von bis zu 3.000 mm hergestellt werden.

Ist gesintertes Siliziumkarbid dasselbe wie HEXOLOY?

HEXOLOY ist eine markenrechtlich geschützte Sorte von gesintertem Siliziumkarbid, die von Saint-Gobain hergestellt wird. Es handelt sich um SSiC – also um dieselbe Materialklasse. Andere Hersteller, darunter Sialon Ceramics mit ihrer XICAR™-Produktreihe, produzieren gleichwertige, drucklos gesinterte SiC-Werkstoffe mit entsprechenden Leistungsspezifikationen (Betriebstemperatur von 1.900 °C, vergleichbare Härte und Korrosionsbeständigkeit) zu einem günstigeren Preis. Das Grundmaterial ist dasselbe; die Unterschiede zwischen den Herstellern liegen in der Fertigungspräzision, den verfügbaren Abmessungen und dem Kundensupport.