Spiekany węglik krzemu: kompletny przewodnik inżynierski po ceramice SSiC

Przewodnik techniczno-inżynieryjny po spiekanym węgliku krzemu (SSiC): jak powstaje, jakie są jego kluczowe właściwości, zastosowania przemysłowe oraz kiedy warto wybrać ten materiał zamiast innych ceramik.

29 lipca 2026 r. · 11 minut czytania

---

W skrócie

Spiekany węglik krzemu (SSiC) to materiał, po który sięgają inżynierowie, gdy żadne inne rozwiązanie nie sprawdza się. Działa w temperaturach do 1 900 °C w kontrolowanej atmosferze, charakteryzuje się twardością w skali Mohsa wynoszącą 9–9,5 – ustępując pod tym względem jedynie diamentowi spośród materiałów występujących w naturze – oraz jest odporny praktycznie na każdy kwas, zasadę i stopioną sól, z jaką może mieć do czynienia w procesach przemysłowych. To właśnie proces spiekania odróżnia SSiC od tańszych alternatyw spajanych reakcyjnie: proszek SiC o wielkości poniżej mikrona, wypalany w atmosferze argonu w temperaturze 2 100–2 200°C, tworzy w pełni gęstą ceramikę bez resztkowej fazy metalicznej i bez porowatości – są to właściwości, których po prostu nie da się uzyskać w przypadku gatunków opartych na infiltracji. Globalny rynek SSiC osiągnął wartość 2,8 mld dolarów w 2025 r. i rośnie w tempie 6,9% rocznie, napędzany przez fabryki półprzewodników, zakłady przetwórstwa chemicznego oraz odlewnie metali nieżelaznych, które doszły do tego samego wniosku: gdy potrzebny jest element, który naprawdę nie zawiedzie, SSiC jest zazwyczaj najlepszym rozwiązaniem. Linia produktów XICAR™ SSiC firmy Sialon Ceramics oferuje elementy o długości do 3000 mm o parametrach równoważnych z HEXOLOY® – poparte 40-letnim doświadczeniem w produkcji ceramiki na zamówienie w Kopenhadze.

---

Czym jest spiekany węglik krzemu?

Węglik krzemu (SiC) to związek krzemu i węgla, który nie występuje w naturze w ilościach nadających się do wykorzystania – należy go syntetyzować. W procesie Achesona, opracowanym w 1893 roku, surowiec ten uzyskuje się w wyniku reakcji piasku krzemionkowego z węglem w temperaturze około 2 500 °C. W ten sposób uzyskuje się krystaliczny proszek SiC, który można następnie formować i zagęszczać w celu uzyskania elementów. Sposób zagęszczenia ma kluczowe znaczenie: proces produkcyjny determinuje właściwości końcowego materiału w większym stopniu niż niemal każda inna zmienna.

Spiekany węglik krzemu wytwarza się w procesie spiekania bezciśnieniowego – polega to na upakowaniu proszku SiC z niewielką domieszką nieutleniowych środków wspomagających spiekanie (zazwyczaj boru i węgla), uformowaniu go do kształtu zbliżonego do docelowego oraz wypalaniu w obojętnej atmosferze argonowej w temperaturze 2 100–2 200 °C. W tych temperaturach cząstki łączą się na granicach ziaren, a materiał ulega zagęszczeniu do porowatości praktycznie zerowej. W strukturze nie pozostaje wolny krzem. Brak resztkowej fazy metalicznej jest cechą charakterystyczną SSiC: to właśnie dlatego materiał ten jest chemicznie obojętny w środowiskach, które spowodowałyby degradację każdego innego gatunku SiC.

Główną alternatywą jest węglik krzemu spajany reakcyjnie (RBSC) – polega ona na nasyceniu porowatej preformy SiC ciekłym krzemem. Jest to tańsze rozwiązanie i pozwala na uzyskanie bardziej złożonych kształtów, jednak pozostałe w strukturze 10–12% wolnego krzemu ma temperaturę topnienia wynoszącą zaledwie 1 410 °C i ulega korozji pod wpływem silnych zasad oraz kwasu fluorowodorowego. W wielu zastosowaniach jest to dopuszczalne. W zastosowaniach, w których tak nie jest, konieczne jest zastosowanie SSiC.

Powyższy wykres pajęczy pokazuje, gdzie plasuje się SiC (oznaczone) na tle innych ceramik technicznych: dominuje pod względem twardości i przewodności cieplnej, a także wykazuje wysoką wytrzymałość w wysokich temperaturach. Nie widać na nim jednak, że zalety te są maksymalnie wykorzystane właśnie w odmianie spiekanej – SSiC stanowi skrajny przykład tego, do czego zdolne jest SiC.

---

Jak powstaje SSiC – proces spiekania

Zrozumienie tego procesu pozwala wyjaśnić, dlaczego SSiC jest droższy od RBSC i dlaczego ta wyższa cena zazwyczaj się opłaca. Oto cztery etapy:

Przygotowanie proszku. Proszek SiC o wielkości cząstek poniżej 1 mikrona jest mieszany z dodatkami spiekania, zazwyczaj borem i węglem w niewielkich ilościach procentowych. Wielkość cząstek ma znaczenie: drobniejszy proszek zapewnia większą powierzchnię wiązania, co przekłada się na niższe temperatury spiekania i lepsze zagęszczenie. Właśnie w odpowiednim dobraniu mieszanki przejawia się wiedza z zakresu materiałoznawstwa.

Formowanie. Mieszankę proszkową formuje się przy użyciu konwencjonalnych metod obróbki ceramicznej: tłoczenia matrycowego w przypadku prostych kształtów, prasowania izostatycznego w przypadku grubszych przekrojów i większej jednorodności gęstości lub formowania wtryskowego w przypadku skomplikowanych elementów o cienkich ściankach. Uformowany „surowy” korpus jest kruchy i ma wymiary większe o około 17–20% – podczas spiekania ulegnie skurczeniu.

Spiekanie. Surowiec spieka się w atmosferze argonu w temperaturze 2 100–2 200 °C, znacznie powyżej temperatury rozkładu SiC w powietrzu (około 1 600 °C). Atmosfera argonowa zapobiega utlenianiu. W tych temperaturach zagęszczenie następuje w wyniku dyfuzji międzygranicowej: pory się zamykają, ziarna ulegają wzrostowi, a element osiąga gęstość teoretyczną (3,1 g/cm³) przy zerowej zawartości resztkowej fazy metalicznej. Skurcz wymiarowy jest przewidywalny i równomierny, dlatego prawie zawsze stosuje się formowanie w kształcie docelowym lub zbliżonym do docelowego – obróbka skrawaniem po spiekaniu za pomocą narzędzi diamentowych jest możliwa, ale kosztowna.

Wykończenie. Ostateczne tolerancje uzyskuje się poprzez szlifowanie diamentowe lub docieranie. Ekstremalna twardość SSiC (≥22 GPa w skali Vickersa) oznacza, że do jego obróbki można używać wyłącznie narzędzi diamentowych, co stanowi zarówno ograniczenie (koszt obróbki), jak i praktyczną zaletę po zamontowaniu (żaden element w eksploatacji nie powoduje jego łatwego zużycia).

„Wyzwaniem związanym z SSiC jest to, że po spiekaniu nie da się go tanio obrabiać. Trzeba uzyskać odpowiedni kształt jeszcze przed wypalaniem. Doświadczeni dostawcy pracują na podstawie rysunków technicznych i nadają półfabrykatowi kształt zbliżony do docelowego, dzięki czemu szlifowanie diamentowe jest minimalne – właśnie w tym miejscu ujawnia się różnica w kosztach między dostawcami”. – Forum „Practical Machinist”, społeczność zajmująca się obróbką skrawaniem

---

Właściwości materiałów: co tak naprawdę oznaczają te liczby

Oto pełna tabela właściwości SSiC. Wartości te pochodzą z bazy danych materiałów SSiC firmy AZoM i zostały potwierdzone danymi technicznymi dotyczącymi SiC firmy CeramTec:

Własność	SSiC	Jednostka
Gęstość	3.1	g/cm³
Porowatość	0	%
Twardość Vickersa	≥22,000	MPa (≥22 GPa)
Twardość w skali Mohsa	9–9,5	-
Wytrzymałość na zginanie	550	MPa
Wytrzymałość na ściskanie	3,900	MPa
Moduł Younga	410	GPa
Odporność na pękanie (KIC)	4.6	MPa·m½
Przewodność cieplna	120–200	W/m·K
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	4.0	× 10⁻⁶/°C
Maksymalna temperatura robocza (powietrze)	1,650	°C
Maksymalna temperatura robocza (w środowisku obojętnym)	1,900	°C
Gęstość w porównaniu ze stalą	~40%	-

Niektóre z nich zasługują raczej na omówienie niż tylko na wpis w tabeli.

Twardość. Wynik 9–9,5 w skali Mohsa plasuje SSiC tuż poniżej diamentu (10) i azotku boru w postaci sześciennej (9,5). W praktyce oznacza to, że standardowe materiały ścierne – piasek krzemionkowy, ziarno tlenku glinu, zawiesiny procesowe – po prostu nie są w stanie go zarysować. Uszczelnienia pomp, dysze i wkładki w środowiskach ściernych wytrzymują lata, a nie miesiące.

Przewodność cieplna. Wartość 120–200 W/m·K jest w przybliżeniu 3–5 razy wyższa niż w przypadku tlenku glinu i azotku krzemu oraz około 8–10 razy wyższa niż w przypadku stali nierdzewnej. W przypadku rurki wymiennika ciepła lub rurki ochronnej termopary oznacza to, że ciepło szybko przenika przez ściankę – a właśnie tego oczekuje się, gdy chodzi o dokładność pomiaru temperatury lub wydajność wymiany ciepła.

Niska rozszerzalność cieplna wynosząca 4,0 × 10⁻⁶/°C w połączeniu z wysoką przewodnością cieplną zapewnia temu materiałowi doskonałą odporność na szok termiczny. Gdy ceramika się nagrzewa, rozszerza się; im szybciej ciepło przepływa przez ściankę, tym mniejsza jest różnica rozszerzalności w przekroju. SSiC wytrzymuje gwałtowne zmiany temperatury, które w przypadku tlenku glinu doprowadziłyby do jego pęknięcia.

Gęstość: 3,1 g/cm³ – około 40% gęstości stali. W przypadku dużych elementów, takich jak rurki termoparowe o długości do 3 000 mm, ta oszczędność masy ma znaczenie przy przenoszeniu, montażu oraz obliczaniu obciążenia pieca.

---

SSiC a inne gatunki SiC – jak wybrać odpowiedni

Nie każdy węglik krzemu jest tym samym materiałem. Rodzina materiałów SiC obejmuje kilka gatunków o znacząco różniących się właściwościach:

SSiC a SiC spajany reakcyjnie (RBSC/RBSiC). RBSC zawiera 10–12% wolnego krzemu, co ogranicza jego maksymalną temperaturę do około 1 350–1 400 °C (krzem topi się w temperaturze 1 410 °C) oraz zmniejsza jego odporność chemiczną. Zaletą RBSC jest złożoność geometryczna – proces infiltracji krzemem pozwala wypełnić skomplikowane detale, których nie da się niezawodnie uzyskać w spiekaniu bezciśnieniowym – oraz cena. Jeśli temperatura pracy wynosi poniżej 1 350°C, a warunki chemiczne procesu są łagodne, RBSC jest często opcją ekonomiczną. Powyżej 1 350°C lub w agresywnych warunkach chemicznych jedyną realną opcją jest SSiC.

SSiC a SiC nasycony krzemem (SiSiC). W europejskim środowisku przemysłowym termin „SiSiC” jest zasadniczo inną nazwą dla RBSC. Obowiązują te same kompromisy.

SSiC a azotek krzemu (Si₃N₄). Azotek krzemu charakteryzuje się większą wytrzymałością na pękanie (zazwyczaj 6–8 MPa·m½ w porównaniu z 4,6 dla SSiC) i wykazuje lepszą odporność na obciążenia mechaniczne. SSiC przewyższa azotek krzemu pod względem twardości, przewodności cieplnej oraz odporności chemicznej na stopione metale nieżelazne – azotek krzemu ulega korozji pod wpływem niektórych stopów aluminium w wysokich temperaturach, dlatego też opracowano sialon (tlenoazotek krzemu i glinu) jako alternatywę dla Si₃N₄ przeznaczoną specjalnie do stosowania w środowiskach stopionych metali. W przypadku ochrony termopar w stopionym mosiądzu, miedzi i żeliwie SSiC radzi sobie w środowiskach, z którymi zarówno azotek krzemu, jak i sialon mają trudności.

SSiC a tlenek glinu (Al₂O₃). Tlenek glinu jest tańszy i łatwiej dostępny, ale jego przewodność cieplna (20–30 W/m·K) wynosi mniej więcej jedną piątą wartości SSiC, a powyżej 1 200 °C zaczyna tracić wytrzymałość. W przypadku zastosowań wymagających wysokich temperatur różnica w wydajności rzadko jest znacząca, gdy weźmie się pod uwagę całkowity koszt eksploatacji.

---

Zastosowania przemysłowe spiekanego węglika krzemu

SSiC znalazł swoje zastosowanie w wielu różnych gałęziach przemysłu – nie dlatego, że jest wszechstronny w sensie marketingowym, zgodnie z hasłem „jeden materiał, wiele zastosowań”, ale dlatego, że właśnie ta sama kombinacja twardości, odporności na temperaturę i obojętności chemicznej okazuje się być dokładnie tym, czego potrzeba do rozwiązania kilku różnych problemów.

Uszczelnienia mechaniczne i elementy pomp

Największym pojedynczym zastosowaniem SSiC na świecie są uszczelnienia mechaniczne – zwłaszcza w pompach stosowanych w przemyśle chemicznym. Połączenie ekstremalnej twardości, niskiego współczynnika tarcia zarówno względem samego siebie, jak i węgla, odporności na korozję oraz stabilności wymiarowej w warunkach cykli termicznych sprawia, że SSiC jest standardowym materiałem na powierzchnie uszczelniające wszędzie tam, gdzie medium procesowe ma właściwości agresywne.

W pompie szlamowej transportującej ścierne odpady z przetwórstwa minerałów powierzchnie uszczelniające z tlenku glinu wytrzymują zaledwie kilka tygodni. Natomiast powierzchnie uszczelniające z SSiC działają przez lata. Różnica w twardości jest zasadnicza: 9–9,5 w skali Mohsa w porównaniu z 9 w skali Mohsa dla tlenku glinu – wartości te wydają się zbliżone, ale wartości w skali Vickersa znacznie się różnią (22 000 MPa dla SSiC w porównaniu z 14 000–18 000 MPa dla tlenku glinu). W łożyskach pomp przenoszących płyny korozyjne połączenie odporności chemicznej i twardości sprawia, że SSiC pozwala na konstrukcje bez smarowania – łożysko pracuje bezpośrednio na płynie procesowym.

Rurki ochronne do termopar w przetwórstwie metali w wysokich temperaturach

W odlewniach przetwarzających metale nieżelazne w temperaturach powyżej 1 100 °C – stopiony mosiądz w zakresie 900–950 °C, miedź w zakresie 1 085–1 200 °C, żeliwo w zakresie 1 200–1 450 °C – rurki ochronne do termopar z SSiC zapewniają ciągłe monitorowanie temperatury, czego rurki stalowe po prostu nie są w stanie zapewnić. Stal ulega korozji w tych stopach w ciągu kilku dni. SSiC, dzięki zerowej porowatości i chemicznej obojętności wobec metali nieżelaznych, działa bez ograniczeń czasowych.

Wysoka przewodność cieplna (120–200 W/m·K) ma tu szczególne znaczenie: grubościenna rurka ochronna o niskiej przewodności cieplnej powoduje znaczne opóźnienie pomiaru. Rurka z SSiC o wysokiej przewodności cieplnej przekazuje temperaturę metalu do elementu termopary z minimalnym błędem, co ma kluczowe znaczenie przy utrzymywaniu wąskiego przedziału temperaturowego w procesie odlewania precyzyjnego.

Tygle do topienia i obróbki metali

Tygle z SSiC znajdują zastosowanie w procesach, w których przekraczane są ograniczenia temperaturowe lub chemiczne tygli grafitowo-glinianych oraz tygli z węglika krzemu i grafitu. Tygle XICAR™ firmy Sialon są przeznaczone do pracy w temperaturach od 620°C – do topienia stopów aluminium i cynku – aż do 1 400°C – do topienia miedzi, złota i srebra w piecach indukcyjnych.

Powłoki antyoksydacyjne stosowane w seriach XICRU™ HT i NF wydłużają okres eksploatacji w warunkach atmosfery powietrznej. W przypadku zastosowań w piecach indukcyjnych przewodność elektryczna tego materiału (SSiC jest półprzewodnikiem, w przeciwieństwie do tlenku glinu) oznacza, że może on być ogrzewany bezpośrednio przez pole indukcyjne – co zapewnia dużą elastyczność projektową.

Elementy na zamówienie: dysze, wkładki ochronne, części pomp

Połączenie odporności na zużycie i obojętności chemicznej sprawia, że SSiC doskonale nadaje się do wszelkich zastosowań, w których występuje przepływ materiałów ściernych lub korozyjnych z dużą prędkością. Dysze palników, dysze natryskowe, matryce wytłaczające, płyty ścieralne i wykładziny cyklonów to sprawdzone zastosowania tego materiału.

Produkcja półprzewodników

Dążenie przemysłu półprzewodnikowego do stosowania płytek o większych rozmiarach i wyższych temperaturach procesowych sprawiło, że SSiC stał się kluczowym materiałem do produkcji łódek na płytki, łopatek wspornikowych oraz elementów komór procesowych. Czystość tego materiału – brak fazy metalicznej, która mogłaby zanieczyszczać proces – w połączeniu z jego stabilnością termiczną sprawia, że jest on jednym z nielicznych materiałów, które mogą pracować wewnątrz pieca dyfuzyjnego w temperaturze 1 200 °C bez wprowadzania zanieczyszczeń.

Wychwytywanie CO₂ z wody morskiej

Ta kwestia jest mniej oczywista, ale warto o niej wiedzieć: piece z SSiC są obecnie wykorzystywane w nowo powstających procesach elektrochemicznego wychwytywania CO₂ z wody morskiej, gdzie połączenie odporności na korozję spowodowaną wodą morską, odporności na wysokie temperatury oraz integralności strukturalnej sprawia, że SSiC jest jedynym realnym materiałem na wykładzinę.

---

Czego SSiC nie potrafi (i kiedy warto wybrać inne rozwiązanie)

Szczera odpowiedź na temat ograniczeń SSiC jest krótka, ale istotna.

Jest kruchy. Odporność na pękanie wynosząca 4,6 MPa·m½ jest niższa niż w przypadku RBSC i znacznie niższa niż w przypadku azotku krzemu (6–8 MPa·m½). SSiC nie ulega odkształceniu przed pęknięciem – ulega odpryskom i pęka. W zastosowaniach, w których występują znaczne obciążenia mechaniczne, wibracje lub szok termiczny spowodowany gwałtownym hartowaniem, należy wybrać albo RBSC ze względu na odporność na szok termiczny, albo azotek krzemu ze względu na wytrzymałość na pękanie. Linia produktów Sialon ULTRA™, oparta na sialonie (tlenoazotku krzemu i glinu), została specjalnie zaprojektowana do środowisk stopionego aluminium, w których cykle szoku termicznego są intensywne – w tej konkretnej sytuacji SSiC jest mniej odporny.

Obróbka skrawaniem po spiekaniu jest kosztowna. Nadają się do niej wyłącznie narzędzia diamentowe, a koszt obróbki skomplikowanych elementów po spiekaniu jest wielokrotnie wyższy niż w przypadku tych samych elementów uformowanych w półfabrykat przed wypalaniem. Należy odpowiednio dopracować geometrię już na etapie projektowania we współpracy z dostawcą oraz pozyskać półfabrykaty o kształcie zbliżonym do docelowego.

Nie jest to tania opcja. SSiC charakteryzuje się znaczną premią cenową w porównaniu z RBSC i tlenkiem glinu. Z ekonomicznego punktu widzenia SSiC prawie zawsze okazuje się opłacalny, jeśli weźmie się pod uwagę okres eksploatacji i przestoje – jednak koszt początkowy wymaga omówienia.

---

Spiekany węglik krzemu XICAR™ firmy Sialon Ceramics

Firma Sialon Ceramics Denmark ApS zajmuje się produkcją ceramiki technicznej od 1986 roku. Jej linia produktów XICAR™ SSiC obejmuje pełen zakres zastosowań, do których nadaje się ten materiał — od standardowych tygli po elementy wykonywane na zamówienie zgodnie z rysunkami technicznymi.

Zakres wymiarowy. Elementy o długości do 3 000 mm i średnicy zewnętrznej do 300 mm. W przypadku rur ochronnych termopar oznacza to możliwość montażu na całej długości w wysokich piecach lub rynnach bez połączeń.

Test porównawczy wydajności. XICAR™ stanowi bezpośrednią alternatywę dla produktu HEXOLOY® SE firmy Saint-Gobain – charakteryzuje się identycznymi właściwościami mechanicznymi i termicznymi, a ponadto klienci mogą skorzystać z 40-letniego doświadczenia firmy Sialon w zakresie inżynierii zastosowań, które pomaga w doborze i montażu produktu.

Rodzaje produktów:

• Tygle XICRU™ – seria HT (900–1400°C, destylacja tlenku cynku oraz topienie miedzi, złota i srebra), seria NF (620–920°C, wytapianie aluminium i stopów cynku), wersje do pieców indukcyjnych i oporowych, o średnicy do 1525 mm
• Rurki ochronne do termopar XICAR™ – długość do 3 000 mm, temperatura znamionowa 1 700°C w powietrzu / 1 900°C w atmosferze kontrolowanej, do elementów typu R lub S, odpowiednie do stopionego mosiądzu, miedzi, żeliwa, stali nierdzewnej i krzemu metalicznego
• Elementy z SSiC wykonywane na zamówienie – dysze palników, płyty i wykładziny ścieralne, elementy pomp, uszczelnienia i łożyska, elementy wyposażenia pieców, dowolna geometria

Czas realizacji i wsparcie. Standardowy termin dostawy to 4 tygodnie od zatwierdzenia rysunku. Niezobowiązująca wycena obejmująca konsultacje inżynieryjne. Certyfikat ISO 14001. W 2026 r. zostanie otwarte biuro w Hiszpanii (Walencja), co pozwoli rozszerzyć zasięg działalności w Europie.

Gwarancja. 12-miesięczna gwarancja na odporność na działanie substancji chemicznych w warunkach użytkowania – warunek, który warto porównać z ofertami konkurencji, gdzie gwarancja często nie jest udzielana lub obejmuje wyłącznie wady produkcyjne.

---

Wypróbuj ceramikę sialonową

Firma Sialon Ceramics od 1986 roku zajmuje się produkcją spiekanego węglika krzemu oraz elementów ceramicznych z sialonu dla odlewni, zakładów przetwórstwa chemicznego oraz producentów półprzewodników. Linia produktów XICAR™ SSiC obejmuje standardowe tygle, rurki termoparowe oraz elementy wykonywane w pełni na zamówienie – wszystkie objęte 12-miesięczną gwarancją i dostarczane w ciągu 4 tygodni. Jeśli zamierzasz wymienić element, który ciągle ulega awariom w ekstremalnych warunkach, warto z nami porozmawiać.

---

Najczęściej zadawane pytania

Jaka jest maksymalna temperatura robocza spiekanego węglika krzemu?

Spiekany węglik krzemu (SSiC) może pracować w temperaturach do 1 650 °C w powietrzu oraz do 1 900 °C w kontrolowanej atmosferze obojętnej, takiej jak argon. Dzięki temu jest to jeden z materiałów ceramicznych o najwyższej odporności termicznej spośród dostępnych na rynku. Produkty XICAR™ SSiC firmy Sialon Ceramics są przystosowane do pracy w temperaturze do 1 900°C w kontrolowanej atmosferze w całym asortymencie, w tym w rurkach ochronnych do termopar i tyglach.

Jaka jest różnica między spiekanym węglikiem krzemu a węglikiem krzemu spajanym reakcyjnie?

Spiekany węglik krzemu (SSiC) wytwarza się poprzez spiekanie bezciśnieniowe proszku SiC w atmosferze obojętnej w temperaturze 2 100–2 200 °C, co zapewnia zerową porowatość i brak wolnej fazy krzemu. Węglik krzemu spajany reakcyjnie (RBSC) powstaje poprzez nasycenie porowatej preformy SiC ciekłym krzemem, co pozostawia w strukturze 10–12% resztkowego wolnego krzemu. Ogranicza to maksymalną temperaturę użytkowania RBSC do około 1 350°C (blisko temperatury topnienia krzemu wynoszącej 1 410°C) oraz jego odporność chemiczną w środowiskach silnie alkalicznych i w kwasie fluorowodorowym. SSiC charakteryzuje się wyższą twardością, odpornością termiczną i chemiczną; RBSC jest tańszy i pozwala na uzyskanie bardziej złożonych geometrii.

Jak twardy jest spiekany węglik krzemu?

SSiC charakteryzuje się twardością w skali Mohsa wynoszącą 9–9,5 oraz twardością w skali Vickersa wynoszącą ≥22 000 MPa (≥22 GPa), co czyni go drugim najtwardszym materiałem ceramicznym po diamencie i azotku boru w postaci sześciennej. W praktyce oznacza to, że standardowe media ścierne – piasek krzemionkowy, ziarno tlenku glinu, zawiesiny procesowe – nie są w stanie zarysować powierzchni SSiC, co zapewnia mu doskonałą odporność na zużycie w uszczelnieniach pomp, dyszach i wykładzinach narażonych na działanie strumienia ściernego.

Czy spiekany węglik krzemu można poddać obróbce skrawaniem po spiekaniu?

Obróbka SSiC jest możliwa wyłącznie przy użyciu diamentowych narzędzi szlifierskich lub docierających – żadne konwencjonalne narzędzia skrawające nie sprawdzają się w tym przypadku. Obróbka po spiekaniu jest możliwa, ale kosztowna ze względu na koszty oprzyrządowania i niską wydajność usuwania materiału. Standardowym podejściem jest projektowanie elementów w kształcie zbliżonym do docelowego przed spiekaniem, tak aby po wypalaniu wymagane było jedynie szlifowanie wykańczające. Firma Sialon Ceramics przyjmuje rysunki od klientów i standardowo wykonuje elementy w kształcie zbliżonym do docelowego.

W jakich branżach stosuje się elementy ze spiekanego węglika krzemu?

Głównymi gałęziami przemysłu są: przetwórstwo chemiczne (uszczelnienia pomp, elementy zaworów, rury wymienników ciepła), metalurgia metali nieżelaznych (rury ochronne termopar do stopionej miedzi, mosiądzu i żeliwa; tygle do topienia złota, srebra i aluminium), produkcja półprzewodników (urządzenia do obróbki płytek półprzewodnikowych, elementy pieców dyfuzyjnych) oraz górnictwo i przemysł celulozowo-papierniczy (odporne na zużycie elementy pomp i urządzeń do transportu szlamu). Wśród nowych zastosowań znajdują się piece SSiC do wychwytywania CO₂ z wody morskiej.