Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Technická keramika na bázi karbidu křemíku
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Technická keramika na bázi karbidu křemíku

Keramika může být nasazena v oblastech, kde kovové materiály pracují na hranici svých výkonových možností. Vlastnosti systémů, které jsou namáhány teplotně, tribologicky nebo na otěr, se použitím karbidu křemíku výrazně zlepší, nebo dokonce bez něho nejsou realizovatelné.

Technická keramika se od roku 1994 vyrábí také v šumperské firmě CeramTec CZ, s. r. o., která je dceřinou společností německé firmy CeramTec. Keramika je zde vyráběna ve dvou variantách: jednak jako karbid křemíku infiltrovaný křemíkem (SiSiC), který je dodáván pod obchodním názvem Rocar Si, jednak jako slinovaný karbid křemíku (SSiC), označovaný jako Rocar S.

Karbid křemíku infiltrovaný křemíkem

SiSiC je mnohostranně využitelnou surovinou v oblasti inženýrské keramiky. Keramické díly se vyrábějí lisováním ze směsi karbidu křemíku a uhlíku a mechanickým opracováním. V následném silicizačním procesu se infiltrují roztaveným tekutým křemíkem, přičemž uhlík původně obsažený v součástkách reaguje s křemíkem za silného uvolňování energie na karbid křemíku. Tím se již existující zrna karbidu křemíku propojují do trojrozměrné kosterní struktury, která propůjčuje materiálu vynikající mechanické vlastnosti a odolnost vůči korozi a oxidaci. Při procesu jsou také kovovým křemíkem zaplněny všechny póry a dutiny kostry, čímž vzniká naprosto těsný nenasákavý materiál. Velmi nízké smrštění při výpalu navíc umožňuje vyrábět velké a tvarově komplikované součásti v úzkých tolerancích.

Slinovaný karbid křemíku

SSiC je rovněž široce využitelným materiálem, který je na rozdíl od infiltrovaného karbidu křemíku složen pouze z karbidu křemíku, z něhož se lisují polotovary, které se pak případně ještě mechanicky obrábějí. Své vlastnosti materiál získává slinovacím výpalem, během něhož dochází k růstu krystalů z použitých prášků karbidu křemíku a ke smrštění, čímž se vytvoří pevné monolitické těleso. Určitou nevýhodou je, že smršťování dílů při výpalu nezaručuje dodržení tolerancí bez dodatečného obrábění, jak je to možné u SiSiC.

Oblasti použití

Karbid křemíku je vynikajícím materiálem pro kluzná těsnění sestávající ze dvou těsnicích kroužků. Mechanické vlastnosti a otěruvzdornost umožňují jeho nasazení i pro silně abrazivní média. Tvorba nosného mazacího filmu mezi kluznými díly je zajištěna topografií povrchu. Pevnost zrn je dostatečně vysoká na to, aby zabránila poškození i při krátkém běhu nasucho. Materiál je rovněž vhodný pro aplikace v bezúdržbových kluzných těsněních a zaručuje jejich bezpečný provoz i v kritických podmínkách.
Díky vysoké tvrdosti, otěruvzdornosti a korozivzdornosti lze karbid křemíku využívat ve strojírenství také na ochranu proti otěru, například ve výstelkách oběžných kol turbín nebo trysek či ve výstelkách mlýnů, dále v dílech pro stavbu chemických zařízení, pro expandéry a extrudéry, v tryskách pro tepelnou techniku apod. Toxická nezávadnost umožňuje využití i v potravinářském průmyslu.

Další články

Obráběcí stroje a technologie
Materiály konstrukční nekovové

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: