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Karbide

 

 

 
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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:


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.

.Weitere, ausführlichere Informationen hierzu  im Brevier.

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06. Februar 2006
 
 
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