{"id":608,"date":"2024-05-23T21:14:15","date_gmt":"2024-05-23T13:14:15","guid":{"rendered":"https:\/\/siliconcarbide.net\/?p=608"},"modified":"2024-05-23T21:19:33","modified_gmt":"2024-05-23T13:19:33","slug":"sinterirani-silicij-karbid-super-materijal-koji-moze-podnijeti-gotovo-sve","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/sintered-silicon-carbide-a-super-material-that-can-handle-almost-anything\/","title":{"rendered":"Sinterirani silicij-karbid \u2013 super materijal koji mo\u017ee podnijeti gotovo sve"},"content":{"rendered":"

Sinterirani silicij-karbid \u2013 super materijal koji mo\u017ee podnijeti gotovo sve<\/h1>\n

Mo\u017eete li zamisliti materijal koji je gotovo jednako tvrd kao dijamant, pluta na vodi, podnosi \u017earke temperature, ne obazire se na hemikalije koje ga poku\u0161avaju nagristi i zadr\u017eava svoju \u010dvrsto\u0107u bez obzira na sve \u0161to mu bacite? Pa, Sinterirani silicij-karbid<\/b><\/strong> je ta nevjerovatna supstanca!<\/p>\n

Ovaj materijal ima tako nevjerovatna svojstva da mo\u017ee podnijeti okru\u017eenja i uvjete koji bi uni\u0161tili gotovo sve ostalo od \u010dega biste mogli napraviti bilo \u0161ta.<\/p>\n

Pogledajmo \u0161ta sinterirani silicij-karbid \u010dini tako posebnim.<\/p>\n

\u0160ta je sinterirani silicij-karbid?<\/b><\/strong><\/h2>\n

Sinterirani silicij-karbid<\/b><\/strong>, tako\u0111er poznat kao presovan SiC<\/b><\/strong> ili Silikon-karbid<\/b><\/strong>, se pravi mije\u0161anjem izuzetno finog SiC praha s nekim posebnim sastojcima koji poma\u017eu da se pove\u017ee, stavljanjem u kalup i pe\u010denjem na vrlo visokoj temperaturi. To spaja prah u \u010dvrstu masu, ali ga ne topi u potpunosti. Nedostatak bilo kakvog ljepila ili dodatnih faza je ono \u0161to sinterovanom SiC-u daje njegov neobi\u010dan skup karakteristika.<\/p>\n

Ova keramika ima tvrdo\u0107a<\/b><\/strong> to je drugo samo nakon dijamanta. Ima niska gusto\u0107a<\/b><\/strong> \u2013 oko 40% onog od \u010delika i blizu aluminija. Sinterirani SiC<\/b><\/strong> odolijeva korozija<\/b><\/strong> i oksidacija<\/b><\/strong> izuzetno dobro zahvaljuju\u0107i jakim vezama u silicij-karbidu. Tako\u0111er zadr\u017eava svoj snaga<\/b><\/strong> i krutost<\/b><\/strong> \u010dak i na zaista visokim temperaturama kada ve\u0107ina materijala postane ka\u0161a.<\/p>\n

Za\u0161to je sinterirani SiC tako poseban?<\/b><\/strong><\/h2>\n

Pogledajmo neka od zapanjuju\u0107ih svojstava sinterovanog SiC-a i \u0160ta \u010dini ove stvari tako korisnim<\/u><\/a>:<\/p>\n

Ludo je te\u0161ko<\/b><\/strong><\/p>\n

Sa Knoopova tvrdo\u0107a<\/b><\/strong> od 2800 GPa<\/b><\/strong>, Sinterirani silicij-karbid mo\u017ee prili\u010dno dobro odoljeti ogrebotinama ili bilo kakvoj abraziji bolje nego gotovo bilo \u0161ta osim dijamanta. To zna\u010di da traje mnogo du\u017ee od drugih materijala u primjenama gdje se kre\u0107e i biva udaran \u010desticama.<\/p>\n

Dijamant<\/b><\/strong> Jedina je stvar koja je tvr\u0111a. Smije\u0161na tvrdo\u0107a SiC-a proizlazi iz izuzetno jakih veza izme\u0111u atoma silicija i ugljika. Te veze se \u010dvrsto dr\u017ee i ne \u017eele popustiti!<\/p>\n

Lagan, ali sna\u017ean<\/b><\/strong><\/p>\n

Uprkos izvanrednoj snazi, Sinterirani SiC ima gusto\u0107u od samo 3,15 g\/cc.<\/b><\/strong>. To je skoro kao aluminij, pa je ova stvar lijepa i lagana!<\/p>\n

To zna\u010di da dijelovi napravljeni od sinterovanog SiC-a umjesto metala mogu biti znatno lak\u0161i. Rotiraju\u0107a oprema mo\u017ee se okretati br\u017ee uz manju te\u017einu. I zamislite \u2013 SiC zapravo pluta u teku\u0107em aluminiju! Dakle, odli\u010dan je za dijelove pumpi koji dolaze u kontakt s rastopljenim metalom.<\/p>\n

Odolijeva koroziji i oksidaciji kao prvak<\/b><\/strong><\/p>\n

Metali trebaju za\u0161titni oksidni sloj da bi oduprli koroziji. Ali presovan SiC<\/b><\/strong> Nema nikakve vezice niti dodatne faze koje se mogu napasti. Jednostavno se podsmijava koroziji u gotovo svakom okru\u017eenju koje mu na\u0111e\u0161.<\/p>\n

SiC zadr\u017eava svoju \u010dvrsto\u0107u \u010dak i u oksidativnom zraku do 1650 \u00b0C! Njegova otpornost na koroziju i oksidaciju poti\u010de od izuzetno jakih silicij-ugljenik veza. One jednostavno ne \u017eele da se razdvoje i oksidi\u0161u osim ako ne dostignete izuzetno visoke temperature.<\/p>\n

Ostaje sna\u017ean \u010dak i u ludoj vru\u0107ini<\/b><\/strong><\/p>\n

The kovalentne veze<\/b><\/strong> u SiC-u ga \u010dini \u010dvrstim i jakim \u010dak i pri ekstremnim temperaturama. Sinterirani SiC zadr\u017eava punu \u010dvrsto\u0107u.<\/b><\/strong> do otprilike 1750\u00b0C<\/b><\/strong> \u2013 to je vru\u0107e crveno! Za razliku od metala, ne\u0107e omek\u0161ati niti opustiti se.<\/p>\n

The visok modul<\/b><\/strong> SiC tako\u0111er zna\u010di da se ne\u0107e polako deformisati niti puzati pod te\u0161kim optere\u0107enjima. Dakle, mo\u017eete mu vjerovati da \u0107e podnijeti ogromne naprezanja na visokim temperaturama. Savr\u0161eno za dijelove pe\u0107i i primjene u zrakoplovstvu!<\/p>\n

Podnosi toplotni \u0161ok<\/b><\/strong><\/p>\n

Sa toplinska provodljivost<\/b><\/strong> od 125 W\/mK<\/b><\/strong>, SiC brzo prenosi toplotnu energiju i mo\u017ee podnijeti nagle promjene temperature. Ovo daje sinterirani SiC izvrsna otpornost na toplotni \u0161ok<\/b><\/strong> u pore\u0111enju s drugom keramikom.<\/p>\n

Iznenadne promjene temperature mogu uzrokovati pucanje krhkih materijala zbog neujedna\u010denog \u0161irenja. Ali SiC se ne puca jer izvrsno provodi toplinu. Mo\u017ee se bez problema prilagoditi oscilacijama temperature.<\/p>\n

Svojstva sinterovanog SiC pri sobnoj temperaturi<\/b><\/strong><\/p>\n

Evo nekih klju\u010dnih karakteristika sinterovanog SiC-a pri sobnoj temperaturi (20 \u00b0C):<\/p>\n