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SILIZIUMKARBID (SIC)
Zu den wichtigsten karbidischen Keramiken gehören die Werkstoffe
auf Basis von Siliziumkarbid (SIC). Je nach Herstellungsverfahren und
Bindungsart werden SiC-Keramiken unterschieden nach: |
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| Offenporöses SIC |
Dichtes SIC |
| Silikatisch gebundenes SIC |
Siliziuminfiltriertes SIC (SISIC) |
| Rekristallisiertes SIC (RSIC) |
gesintertes SIC (SSIC) |
| Nitrid- bzw. Oxynitridgebundenes SIC (NSIC) |
heiß (isostatisch) gepreßtes
SIC (HPSIC, HIPSIC) |
Sie zeichnen sich aber alle durch typische Eigenschaften aus:
- hohe bis sehr hohe Festigkeit
- Korrosionsbeständigkeit bis zu sehr hohen
Anwendungstemperaturen
- hervorragende mechanische
Hochtemperatureigenschaften
- sehr gute Temperaturwechselbeständigkeit
- geringe Wärmedehnung
- sehr hohe Wärmeleitfähigkeit
- hohe Verschleißfestigkeit
- sehr große Härte
- Halbleitereigenschaften
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DRUCKLOS GESINTERTES SILIZIUMKARBID (SSIC)
SSIC wird aus aus SIC-Feinstpulver mit Sinteradditiven bei 2000 bis 2200
°C unter Schutzgas gesintert. Es zeichnet sich durch eine
- sehr hohe Festigkeit
- extrem hohe Korrosionsbeständigkeit aus.
Diese herausragenden Eigenschaften werden durch die
- typische hohe
Temperaturwechselbeständigkeit,
- Wärmeleitfähigkeit,
- Verschleißfestigkeit und
- diamantähnliche Härte wirkungsvoll
ergänzt.
SSIC ist deshalb für Anwendungen mit extremen
Ansprüchen, wie z.B.
- Gleitringdichtungen in Laugenpumpen,
- Hochtemperaturbrennerdüsen oder
- Brennhilfsmittel besonders gut geeignet.
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REAKTIONSGEBUNDENES SILIZIUMFILTRIERTES
SILIZIUMKARBID (SISIC)
SISIC besteht zu ca. 85-94% aus SIC und entsprechend zu 15-6% aus
metallischem Silizium. Aufgrund des damit verbundenen
Herstellungsprozesses findet während des Sinterprozesses keine
Schwindung statt. Deshalb können außerordentlich große
Bauteile mit präzisen Abmessungen hergestellt werden. Der
Einsatz-Temperaturbereich ist, wegen des Anteils an metallischem
Silizium, auf ca. 1380 °C beschränkt.
Bis dahin weist das SISIC eine
- sehr hohe Festigkeit und
Korrosionsbeständigkeit,
- verbunden mit exzellenter
Temperaturwechselbeständigkeit und Verschleißfestigkeit auf.
SISIC ist daher zur Herstellung
- hochbelasteter Brennhilfsmittel,
- Brennerbauteile,
- verschleiß- und
korrosionsbeständiger Maschinenbauteile und Heizelemente bestens
geeignet.
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REKRISTALLISIERTES SILIZIUMKARBID (RSIC)
RSIC ist ein reiner SIC-Werkstoff mit ca. 11 bis 15% offener
Porosität. Dadurch verfügt es - im Vergleich zu den dichten
SIC-Keramiken - über geringere Festigkeit, zeichnet sich aber
durch eine
- hervorragende
Temperaturwechselbeständigkeit aus.
Der schwindungsfreie Herstellungsprozeß
erlaubt auch beim RSIC die Herstellung großformatiger Bauteile,
die vorwiegend als
- hochbelastbare Brennhilfsmittel
eingesetzt werden. Die maximale Anwendungstemperatur liegt zwischen
1600 und 1650 °C. |
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SILIZIUMINFILTRIERTES SILIZIUMKARBID (NSIC)
Analog zum RSIC ist auch dies ein offenporöser Werkstoff mit ca.
12 bis 15% Porosität, aus dem Bauteile während eines
Nitrierungsprozesses ebenfalls schwindungsfrei hergestellt werden
können, in dem ein Formkörper aus SIC in einer
Stickstoffatmosphäre bei 1400 bis 1500 °C
nitridiert wird. Im Vergleich zum RSIC ist die Porosität feiner
und schließt sich bei
- Hochtemperaturanwendungen
durch eine sehr dünne Glasurschicht ab. Dieser Oxidationsschutz
erlaubt den Einsatz von NSIC-Bauteilen als
- hochbelastbare Brennhilfsmittel bis zu 1450
°C.
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.Weitere, ausführlichere Informationen
hierzu im Brevier.
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| 06. Februar 2006
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Karbide