Druckfrei gesinterte, verschleißfeste und hochharte Siliziumkarbid-Keramikplatte

Druckfreie gesinterte Siliziumkarbid-Keramikplatte ist ein keramischer Hochleistungswerkstoff, der durch Sintern von hochreinem, ultrafeinem Siliziumkarbidpulver bei hohen Temperaturen (1950-2100 ℃) in einer Inertgas- oder Vakuumumgebung hergestellt wird. Dieses Verfahren erfordert keinen Druck von außen und ist daher kosteneffizient und in der Lage, Werkstoffe mit hoher Dichte und gleichmäßigem Gefüge herzustellen.

Materialeigenschaften
（1） Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
Die Härte von Siliziumkarbid-Keramikplatten ist extrem hoch, mit einer Mohshärte nahe der von Diamant und einer hervorragenden Verschleißfestigkeit. Dadurch lässt sich ihre Lebensdauer erheblich verlängern und die Häufigkeit des Austauschs bei hohem Verschleiß verringern.
（2） Hohe Festigkeit und Zähigkeit
Unter der Einwirkung geeigneter Zusatzstoffe kann drucklos gesintertes Siliziumkarbid eine hohe Festigkeit und Zähigkeit erreichen. Selbst in Hochtemperaturumgebungen können seine mechanischen Eigenschaften stabil bleiben, mit einer Biegefestigkeit von über 400 MPa.
（3） Hohe Temperaturbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit
Die drucklose gesinterte Siliziumkarbid-Keramikplatte kann ihre Leistung bei Temperaturen von bis zu 1600 ℃ im Wesentlichen unverändert beibehalten. Gleichzeitig verfügt sie über ausgezeichnete antioxidative Eigenschaften und kann in Hochtemperatur-Oxidationsumgebungen lange Zeit stabil arbeiten.
（4） Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient und Temperaturwechselbeständigkeit
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Siliziumkarbid-Keramikplatten ist mit nur 4,0 × 10 -⁶/K extrem niedrig. Das bedeutet, dass sich die Größe des Materials in Umgebungen mit schnellen Temperaturschwankungen nur sehr geringfügig ändert und es thermischen Schocks wirksam widerstehen kann, wodurch es weniger anfällig für Risse oder Schäden ist.
（5） Chemische Korrosionsbeständigkeit
Die Si-C-Bindungen in Siliciumcarbid haben eine extrem hohe Bindungsenergie, so dass das Material in korrosiven Medien wie Säuren und Laugen nur schwer korrodieren kann. Dadurch können Siliziumkarbid-Keramikplatten in korrosiven Umgebungen wie der chemischen und metallurgischen Industrie in großem Umfang eingesetzt werden.
（6） Gute Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit von Siliziumkarbid-Keramikplatten liegt zwischen 30-110 W/(m - K), wodurch die Wärme schnell abgeleitet, die lokale Temperatur wirksam gesenkt und die thermische Stabilität der Geräte verbessert werden kann.

Produktionsprozess
Das Herstellungsverfahren für drucklos gesinterte Siliziumkarbid-Keramikplatten umfasst im Wesentlichen die folgenden Schritte:
（1） Zubereitung des Pulvers
Bei Verwendung von hochreinem, ultrafeinem Siliziumkarbidpulver als Rohstoff liegt die Partikelgröße in der Regel zwischen 0,5-1,0 μ m. Dieses ultrafeine Pulver kann die Dichte und die Eigenschaften nach dem Sintern verbessern.
（2） Formgebungsverfahren
Es können mehrere Formgebungsverfahren eingesetzt werden, wie z. B. Trockenpressen, kaltisostatisches Pressen und Gießen. Diese Verfahren können die Grenzen von Produktform und -größe durchbrechen und den Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien gerecht werden.
（3） Sinterverfahren
Bei hohen Temperaturen von 1950-2100 ℃ wird Siliziumkarbidpulver in einer Schutzgas- oder Vakuumatmosphäre unter Zugabe einer geringen Menge von Sinterhilfsmitteln (wie Bor, Aluminium usw.) gesintert. Dieser drucklose Sinterprozess kann Spannungskonzentrationen und Defekte im Inneren des Materials wirksam reduzieren und die Gesamtleistung des Materials verbessern.

Anwendungsbereich
（1） Gleitringdichtungen und Lager
Die hohe Festigkeit, die Verschleißfestigkeit und der niedrige Reibungskoeffizient von Siliciumcarbid-Keramikplatten machen sie zu idealen Materialien für mechanische Dichtungen und Lager. So können Siliziumkarbid-Keramiklager in hochtourig rotierenden Geräten wie Luft- und Raumfahrtmotoren und Automotoren die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Geräte erheblich verbessern.
（2） Hochtemperatur-Ausrüstung
Aufgrund ihrer hervorragenden Hochtemperatur- und Temperaturwechselbeständigkeit werden Siliciumcarbid-Keramikplatten häufig in Hochtemperaturanlagen wie Brennöfen, Wärmetauschern, Verbrennungsdüsen usw. eingesetzt. In diesen Hochtemperaturumgebungen können Siliziumkarbid-Keramikplatten eine stabile Leistung aufrechterhalten und so die Betriebseffizienz und Lebensdauer der Anlagen effektiv verbessern.
（3） Chemie- und Metallurgietechnik
In der chemischen und metallurgischen Industrie können Siliziumkarbid-Keramikplatten zur Herstellung verschiedener verschleißfester und korrosionsbeständiger Komponenten wie Rohre, Ventile, Düsen, Tiegel usw. verwendet werden. Die ausgezeichnete chemische Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit kann der Erosion in rauen Umgebungen wirksam widerstehen und die Wartungskosten senken.
（4） Halbleiter und Elektronik
Die hohe Reinheit, die hohe Wärmeleitfähigkeit und die gute elektrische Isolierung von Siliciumcarbid-Keramikplatten machen sie zu einem idealen Material für die Halbleiterherstellung und elektronische Geräte. So können daraus beispielsweise Komponenten wie Schleifscheiben, Saugnäpfe und Kristallschiffchen für Halbleitergeräte hergestellt werden.
（5） Kugelsicher und gepanzert
Die hohe Härte und Festigkeit von Siliziumkarbid-Keramikplatten machen sie zu hochwertigen Materialien für die Herstellung von kugelsicheren Westen und Panzerungen. Die niedrige Dichte, die geringe Masse und die hohe Schlagzähigkeit können das Gewicht der Ausrüstung effektiv reduzieren und gleichzeitig starke Schutzfunktionen bieten.

Produktvorteile
（1） Hohe Kosteneffizienz
Das drucklose Sinterverfahren erfordert keine Hochdruckanlagen, senkt die Produktionskosten und eignet sich für die Großserienproduktion. Dadurch wird der Preis von Siliciumcarbid-Keramikplatten auf dem Markt wettbewerbsfähiger und kann den Bedarf von mehr Branchen decken.
（2） Flexibel in Form und Größe
Mit dem drucklosen Sinterverfahren können komplexe Formen und große Bauteile hergestellt werden. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität bei der Gestaltung und Herstellung von Produkten und erfüllt die individuellen Anforderungen verschiedener Kunden an Produktform und -größe.
（3） Hohe Leistung und lange Lebensdauer
Die hohe Härte, Verschleißfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Siliziumkarbid-Keramikplatten ermöglichen eine stabile Leistung unter verschiedenen rauen Arbeitsbedingungen. Dadurch wird nicht nur die Betriebseffizienz der Geräte verbessert, sondern auch die Lebensdauer des Produkts erheblich verlängert und die Wartungskosten gesenkt.

Das drucklos gesinterte, verschleißfeste und hochharte Silizium Hartmetall-Keramikplatte ist in der modernen Industrie aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften und breiten Anwendungsbereiche zu einem unverzichtbaren Hochleistungswerkstoff geworden. Aufgrund seiner hohen Härte, Verschleißfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und guten Wärmeleitfähigkeit verfügt er über ein großes Potenzial für Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Gleitringdichtungen, Hochtemperaturanlagen, chemische Metallurgie, Halbleiterelektronik und kugelsichere Panzerungen.