RSiC ReSiC Piastre, travi, rulli, crogioli, tubi per bruciatori ecc. in carburo di silicio (SiC)
Descrizione
Il carburo di silicio ricristallizzato (RSiC) è un materiale ceramico poroso ottenuto da carburo di silicio ad alta purezza mediante ricristallizzazione per evaporazione-condensazione a 2400 ℃, sotto una determinata pressione e in atmosfera inerte. Le sue particelle formano una struttura a ponte simbiotica, mostrando praticamente nessun restringimento durante la sinterizzazione e una porosità compresa tra il 10% e il 20%.
Possiede un’elevata resistenza meccanica a temperature elevate, un’eccellente resistenza all’ossidazione, una buona resistenza alla corrosione e una durezza seconda solo a quella del diamante. È adatto per componenti industriali ad alte temperature, quali arredamenti per forni, ugelli di combustione, scambiatori di calore, filtri antiparticolato per motori diesel, collettori solari e parti strutturali aerospaziali. La temperatura massima di esercizio può raggiungere i 1700 ℃.
Specifiche
Scheda tecnica RSiC
| Parametri tecnici | Unità | Valore |
| Contenuto di Carburo di Silicio | mass% | ≥99 |
| Densità apparente a 20 ℃ | g/cm3 | 2.65~2.75 |
| Porosità apparente | Vol% | <17 |
| Durezza a 20 ℃ | KG/MM | 1800-2000 |
| Tenacità alla frattura a 20 ℃ | MPax M2 | 1.8-2.0 |
| Resistenza a flessione a 20 ℃ | MPa | 90~100 |
| Resistenza alla flessione a 1200 ℃ | MPa | 100~110 |
| 20-1200 ℃ (Coefficiente di espansione termica) | 1x10 ℃ | 4.6 |
| Conducibilità termica a 1200 ℃ | W/m-K | 35-36 |
| Resistenza al termociclo a 1200 ℃ | / | Molto bene |
| Temp. max di utilizzo (aria) | ℃ | 1650 |
Nota: i dati sopra riportati sono valori tipici per i campioni sottoposti a prova e non rappresentano le specifiche precise garantite dalla nostra azienda per tutti i prodotti.
Applicazioni
1. I ceramici in carburo di silicio ricristallizzato trovano ampie applicazioni nelle industrie ad alta temperatura, utilizzati principalmente come arredamento per forni ad alta temperatura, ugelli per bruciatori, tubi ceramici riscaldanti a irraggiamento, tubi di protezione per componenti, scambiatori di calore e ugelli per combustione. Offrono vantaggi quali risparmio energetico, aumento del volume utile del forno, riduzione dei cicli di cottura, miglioramento dell’efficienza produttiva del forno e notevoli benefici economici.
2. Nei settori ambientale ed energetico, il carburo di silicio ricristallizzato è utilizzato come filtro antiparticolato per motori diesel (DPF) e come filtro dell’aria per combustibili fossili. Grazie alla sua elevata conducibilità termica e al suo assorbimento della luce, viene realizzato in ceramica a nido d’ape per essere impiegato come assorbitore (collettori solari) nelle torri di generazione di energia solare termica.
3. Nei settori aerospaziale e della difesa, il carburo di silicio ricristallizzato è utilizzato per la produzione di componenti strutturali quali motori, impennaggi e fusoliere per veicoli aerospaziali; è inoltre impiegato nella fabbricazione di equipaggiamenti militari, ad esempio ceramiche anti-proiettile.
4. Nei settori dei semiconduttori e del fotovoltaico, le ceramiche di carburo di silicio ricristallizzato sono utilizzate in componenti di forni di sinterizzazione ad alta temperatura per il silicio cristallino fotovoltaico, nonché come anelli di lucidatura in carburo di silicio per wafer di silicio semiconduttore.
5. Nelle industrie metallurgica e chimica, i mattoni in carburo di silicio ricristallizzato vengono utilizzati come rivestimenti per altiforni, rivestimenti per carri per il trattamento preliminare del ferro fuso, rivestimenti per torri di spegnimento a secco e rivestimenti per vasche di distillazione nella fusione dello zinco.
6. In altri settori, il carburo di silicio ricristallizzato può essere impiegato come accenditore ad alta temperatura; la sua struttura porosa offre le condizioni necessarie per la realizzazione di compositi con altri materiali (ad esempio alluminio e rame) ed è utilizzabile nella preparazione di materiali per l’imballaggio elettronico; trova inoltre impiego in componenti automobilistici, boccole per eliche di droni, ecc.
Vantaggi
1. Il carburo di silicio ricristallizzato (R-SiC) è un materiale ad alte prestazioni ottenuto a temperature superiori a 2000 ℃, secondo solo al diamante per durezza. Mantiene molte delle eccellenti proprietà del SiC, quali elevata resistenza meccanica a temperature elevate, forte resistenza alla corrosione, ottima resistenza all’ossidazione e buona resistenza agli shock termici.
2. Proprietà meccaniche superiori. Il carburo di silicio ricristallizzato presenta una resistenza e una rigidità maggiori rispetto alle fibre di carbonio, un’elevata resistenza agli urti e funziona bene in ambienti con temperature estreme, mostrando un’eccellente resistenza in varie condizioni. Inoltre, possiede una buona flessibilità, non si danneggia facilmente per trazione o flessione, migliorando notevolmente le sue prestazioni applicative.
3. Elevata resistenza alla corrosione. Il carburo di silicio ricristallizzato mostra un’elevata resistenza alla corrosione nei confronti di diversi mezzi, impedendo l’erosione da parte di numerosi agenti corrosivi, mantenendo inalterate le proprie proprietà meccaniche per un lungo periodo e presentando un’elevata adesione, il che comporta una maggiore durata operativa. Inoltre, possiede anche un’eccellente stabilità termica, adattandosi a un certo intervallo di variazioni di temperatura e migliorando così l’efficacia della sua applicazione.
4. Nessun restringimento durante la sinterizzazione. Poiché il processo di sinterizzazione non comporta restringimento, non si generano tensioni residue che potrebbero causare deformazioni o crepe del prodotto, consentendo la fabbricazione di componenti complessi e ad alta precisione.
5. Elevata porosità dopo la cottura. I prodotti in carburo di silicio ricristallizzato dopo la cottura contengono circa il 10%–20% di pori residui. La porosità del materiale dipende prevalentemente dalla porosità del corpo verde stesso e non varia significativamente con la temperatura di sinterizzazione, fornendo una base per il controllo della porosità. Trova ampie applicazioni nei materiali porosi, ad esempio nella filtrazione dei gas di scarico e nella filtrazione dell’aria nei combustibili fossili, dove può sostituire i tradizionali prodotti porosi.
6. Il RSiC presenta limiti di grano molto chiari e puliti, privi di fasi vetrose e impurità, poiché qualsiasi ossido o impurezza metallica è già volatilizzata a temperature elevate comprese tra 2150 e 2300 ℃. Il meccanismo di sinterizzazione per evaporazione-condensazione può inoltre purificare il SiC (il contenuto di SiC nel RSiC è superiore al 99%).