Drukloos gesinterd siliciumcarbide (SiC) poeder is een materiaal dat wordt geproduceerd door het sinteren van siliciumcarbidepoeder zonder toepassing van externe druk. Siliciumcarbide is zeer wenselijk keramisch materiaal vanwege zijn uitzonderlijke eigenschappen, inclusief hoge hardheid, warmtegeleiding, chemische traagheid, en weerstand tegen slijtage en corrosie.

Bij het drukloze sinterproces wordt siliciumcarbidepoeder tot hoge temperaturen verwarmd, typisch rond 2000°C tot 2200°C, in een inerte of licht reducerende atmosfeer, zoals argon of vacuüm. Tijdens dit proces, de poederdeeltjes smelten samen door diffusie in vaste toestand en de vorming van halzen tussen de deeltjes, resulterend in een dichte, polykristallijn materiaal zonder de noodzaak van externe druk.

Eigenschappen en kenmerken

Drukloos gesinterd siliciumcarbide vertoont uitstekende mechanische eigenschappen, inbegrepen:

• Hoge hardheid (Knoop-hardheid: 2500-3000 HK)
• Hoge sterkte (buigsterkte: 400-600 MPa)
• Hoge breuktaaiheid
• Uitstekende slijtvastheid
• Lage thermische uitzettingscoëfficiënt
• Hoge thermische geleidbaarheid (tot 120 W/m·K)
• Uitstekende thermische schokbestendigheid
• Goede chemische inertie en corrosiebestendigheid

Drukloos gesinterd siliciumcarbidepoeder heeft verschillende voordelen ten opzichte van andere sinterprocessen, zoals heetpersen of heet isostatisch persen (HEUP). De afwezigheid van externe druk elimineert de noodzaak voor dure en gespecialiseerde apparatuur, waardoor het proces kosteneffectiever wordt. Aanvullend, drukloos sinteren maakt de productie van complexe vormen en componenten mogelijk zonder de beperkingen die worden opgelegd door mallen of matrijzen.

Toepassingen

Het resulterende drukloos gesinterde siliciumcarbidemateriaal vertoont uitstekende mechanische eigenschappen, inclusief hoge sterkte, hardheid, en slijtvastheid. Het heeft ook een goede thermische en chemische stabiliteit, waardoor het geschikt is voor diverse toepassingen, zoals:

• Mechanische afdichtingen en lagers
• Schurende materialen en snijgereedschappen
• Vuurvaste bekledingen voor ovens en ovens
• Warmtewisselaars en hogetemperatuurcomponenten
• Halfgeleiderverwerkingsapparatuur
• Ballistisch pantser en beschermende componenten

Drukloos gesinterd siliciumcarbide poeder kunnen verder worden verwerkt of gecombineerd met andere materialen om composietmaterialen of coatings te creëren die zijn afgestemd op specifieke toepassingen, waardoor de veelzijdigheid en prestaties ervan worden verbeterd.