Węglik krzemu (SiC) – precyzyjne komponenty do ekstremalnych warunków
Węglik krzemu (SiC) to jeden z najbardziej zaawansowanych materiałów ceramicznych wykorzystywanych w aplikacjach przemysłowych o wysokim stopniu obciążenia mechanicznego, termicznego i chemicznego. Jego struktura krystaliczna typu tetraedrycznego oraz silne wiązania kowalencyjne sprawiają, że uzyskuje wyjątkowe parametry użytkowe – zbliżone do diamentu pod względem twardości i przewyższające wiele stopów metali pod względem odporności.
To właśnie ta kombinacja sprawia, że węglik krzemu nadaje się do najbardziej wymagających zastosowań przemysłowych – od uszczelnień i dysz po osłony balistyczne i elementy wysokotemperaturowe. Taką samą geometrię mają m.in. kryształy diamentu i krzemu czystego. W przypadku SiC wpływa ona na doskonałą odporność na ściskanie i ścieranie.
Węglik krzemu – właściwości techniczne
SiC należy do grupy materiałów ultra-twardych i trudnościeralnych. Wyróżnia się:
- twardością powyżej 2000 HV, która pozwala na obróbkę trudnych mediów bez degradacji powierzchni,
- odpornością na ścieranie przy długotrwałym kontakcie z twardymi cząstkami stałymi,
- wysoką przewodnością cieplną (120–200 W/mK w zależności od rodzaju spieku),
- odpornością na działanie agresywnych związków chemicznych – zarówno kwasów, zasad, jak i gazów procesowych,
- stabilnością wymiarową w temperaturach do 1500°C,
- niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej (ok. 4–5 x 10⁻⁶/K),
- niską gęstością (~3,1 g/cm³), co umożliwia odciążenie układów dynamicznych,
- bardzo dobrą odpornością na korozję elektrochemiczną, szczególnie w środowiskach przewodzących lub zawierających chlorki.
Typowe zastosowania komponentów z SiC
Z uwagi na powyższe właściwości węglik krzemu znajduje zastosowanie w komponentach pracujących pod skrajnym obciążeniem – zarówno mechanicznym, jak i środowiskowym. Najczęstsze aplikacje to:
- pierścienie uszczelnień mechanicznych – stosowane w pompach przemysłowych do cieczy agresywnych i ściernych (chemia, petrochemia, oczyszczalnie),
- łożyska ślizgowe i kulkowe – odporne na brak smarowania, niskie tarcie, obojętne chemicznie,
- zawory kulowe i zasuwy ceramiczne – do instalacji wysokociśnieniowych, również z udziałem mediów żrących,
- dysze do piaskowania i strumieni cieczy – niezawodne przy cięciu wodnym, dyspersji cieczy technologicznych i materiałach sypkich,
- grzałki ceramiczne i osłony termopar – wysoka odporność temperaturowa i dobra przewodność cieplna,
- osłony balistyczne – dzięki połączeniu niskiej gęstości i dużej wytrzymałości mechanicznej,
- ceramiczne wykładziny rurowe i płytowe – stosowane w systemach transportu pneumatycznego i kanałach obiegowych z materiałem sypkim.
Zaawansowane technologie przetwarzania w CERAMIT
Oferujemy elementy z węglika krzemu w wersji spiekanej, prasowanej izostatycznie lub formowanej reakcyjnie (RBSiC, SiSiC, SSiC). Każda technologia pozwala uzyskać inne właściwości finalne – w zależności od priorytetów: odporności na ścieranie, temperatury pracy, wytrzymałości strukturalnej lub precyzji wymiarowej.
Komponenty dostarczane przez CERAMIT mogą być dodatkowo poddawane obróbce precyzyjnej, wykańczane powierzchniowo (szlifowanie, polerowanie) lub modyfikowane z uwzględnieniem indywidualnych potrzeb montażowych.
Gdzie stosuje się ceramikę SiC?
Węglik krzemu znajduje zastosowanie m.in. w:
- przemyśle chemicznym i petrochemicznym (zawory, uszczelnienia, filtry),
- energetyce i instalacjach wysokotemperaturowych,
- systemach transportu pneumatycznego (rury, kolana, zasuwy),
- przemyśle kosmicznym i lotniczym (elementy kompozytowe, osłony termiczne),
- balistyce ochronnej (panele pancerne, tarcze osobiste),
- elektronice i mikroelektronice (substraty, wafle półprzewodnikowe).
Szukasz komponentu z węglika krzemu do pracy w ekstremalnych warunkach?
Skontaktuj się z zespołem CERAMIT – opracujemy rozwiązanie dopasowane do Twoich wymagań aplikacyjnych i środowiskowych.
Jako producent ceramiki proponujemy również: