{"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":"gesintertes-siliziumkarbid-ein-superwerkstoff-der-fast-alles-aushalt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/de\/sintered-silicon-carbide-a-super-material-that-can-handle-almost-anything\/","title":{"rendered":"Gesintertes Siliziumkarbid - ein Superwerkstoff, der fast alles aushalten kann"},"content":{"rendered":"

Gesintertes Siliziumkarbid - ein Superwerkstoff, der fast alles aushalten kann<\/h1>\n

K\u00f6nnen Sie sich ein Material vorstellen, das fast so hart ist wie Diamant, das im Wasser schwimmt, das sengende Hitze aush\u00e4lt, das Chemikalien abweist, die es auffressen wollen, und das seine Festigkeit beh\u00e4lt, egal was man ihm zumutet? Nun ja, gesintertes Siliziumkarbid<\/b><\/strong> ist diese unglaubliche Substanz!<\/p>\n

Dieses Material hat so erstaunliche Eigenschaften, dass es Umgebungen und Bedingungen standhalten kann, die so ziemlich alles andere zerst\u00f6ren w\u00fcrden, aus dem man etwas herstellen k\u00f6nnte.<\/p>\n

Schauen wir uns an, was gesintertes Siliziumkarbid so besonders macht.<\/p>\n

Was ist gesintertes Siliziumkarbid?<\/b><\/strong><\/h2>\n

Gesintertes Siliziumkarbid<\/b><\/strong>, auch bekannt als gesintertes SiC<\/b><\/strong> oder SSiC<\/b><\/strong>wird hergestellt, indem superfeines SiC-Pulver mit einigen speziellen Zutaten gemischt wird, die das Zusammenkleben f\u00f6rdern, in eine Form gegeben und bei sehr hoher Temperatur gekocht wird. Dadurch wird das Pulver zu einem Feststoff verschmolzen, aber nicht vollst\u00e4ndig geschmolzen. Das Fehlen von Klebstoff oder zus\u00e4tzlichen Phasen verleiht dem gesinterten SiC seine besonderen Eigenschaften.<\/p>\n

Diese Keramik hat H\u00e4rte<\/b><\/strong> die nur von Diamanten \u00fcbertroffen wird. Er hat geringe Dichte<\/b><\/strong> - etwa 40% der von Stahl und nahe an Aluminium. Gesintertes SiC<\/b><\/strong> widersteht Korrosion<\/b><\/strong> und Oxidation<\/b><\/strong> dank der starken Bindungen im Siliziumkarbid unglaublich gut. Es h\u00e4ngt auch auf seine St\u00e4rke<\/b><\/strong> und Steifigkeit<\/b><\/strong> selbst bei sehr hohen Temperaturen, wenn die meisten Materialien zu Brei werden.<\/p>\n

Warum ist gesintertes SiC so besonders?<\/b><\/strong><\/h2>\n

Sehen wir uns einige der verbl\u00fcffenden Eigenschaften von gesintertem SiC an und was dieses Material so n\u00fctzlich macht<\/u><\/a>:<\/p>\n

Es ist wahnsinnig schwer<\/b><\/strong><\/p>\n

Mit einem Knoop-H\u00e4rte<\/b><\/strong> von 2800 GPa<\/b><\/strong>Gesintertes Siliziumkarbid kann Kratzern oder jeder Art von Abrieb besser widerstehen als so ziemlich alles andere au\u00dfer Diamant. Das bedeutet, dass es bei Anwendungen, bei denen es herumrutscht und von Partikeln getroffen wird, viel l\u00e4nger h\u00e4lt als andere Materialien.<\/p>\n

Diamant<\/b><\/strong> ist das Einzige, was h\u00e4rter ist. Die l\u00e4cherliche H\u00e4rte von SiC kommt von den superstarken Bindungen zwischen den Silizium- und Kohlenstoffatomen. Diese Bindungen halten fest und wollen nicht mehr loslassen!<\/p>\n

Leicht und doch stark<\/b><\/strong><\/p>\n

Obwohl sie \u00fcberdurchschnittlich stark sind, gesintertes SiC hat eine Dichte von nur 3,15 g\/cc<\/b><\/strong>. Das ist fast wie Aluminium, also ist das Zeug sch\u00f6n leicht!<\/p>\n

Das bedeutet, dass Teile, die aus gesintertem SiC anstelle von Metallen hergestellt werden, viel leichter sein k\u00f6nnen. Rotierende Ger\u00e4te k\u00f6nnen sich bei geringerem Gewicht schneller drehen. Und jetzt kommt's: SiC schwimmt sogar in fl\u00fcssigem Aluminium! Es eignet sich also hervorragend f\u00fcr Pumpenteile, die mit geschmolzenem Metall zu tun haben.<\/p>\n

Widersteht Korrosion und Oxidation wie ein Champion<\/b><\/strong><\/p>\n

Metalle brauchen eine sch\u00fctzende Oxidschicht, um korrosionsbest\u00e4ndig zu sein. Aber gesintertes SiC<\/b><\/strong> hat keine Bindemittel oder zus\u00e4tzliche Phasen, die angegriffen werden k\u00f6nnen. Es lacht einfach ab Korrosion in so ziemlich jeder Umgebung, die Sie auf sie werfen.<\/p>\n

SiC beh\u00e4lt seine Festigkeit auch in oxidierender Luft bis zu 1650\u00b0C! Seine Korrosions- und Oxidationsbest\u00e4ndigkeit beruht auf den extrem starken Silizium-Kohlenstoff-Bindungen. Sie wollen einfach nicht auseinanderbrechen und oxidieren, es sei denn, man geht \u00fcber extrem hohe Temperaturen hinaus.<\/p>\n

Bleibt auch bei wahnsinniger Hitze stark<\/b><\/strong><\/p>\n

Die kovalente Bindungen<\/b><\/strong> in SiC sorgen daf\u00fcr, dass es auch bei hohen Temperaturen steif und fest bleibt. Gesintertes SiC beh\u00e4lt seine volle Festigkeit<\/b><\/strong> bis zu etwa 1750\u00b0C<\/b><\/strong> - das ist gl\u00fchend hei\u00df! Im Gegensatz zu Metallen wird es nicht schwach oder schlaff.<\/p>\n

Die hoher Modulus<\/b><\/strong> von SiC bedeutet auch, dass es sich unter starker Belastung nicht langsam verformt oder kriecht. Sie k\u00f6nnen sich also darauf verlassen, dass es gro\u00dfen Belastungen bei hohen Temperaturen standh\u00e4lt. Perfekt f\u00fcr Ofenteile und Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt!<\/p>\n

Bew\u00e4ltigt thermische Schocks<\/b><\/strong><\/p>\n

Mit einem W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit<\/b><\/strong> von 125 W\/mK<\/b><\/strong>SiC \u00fcbertr\u00e4gt W\u00e4rmeenergie schnell und kann mit schnellen Temperaturschwankungen umgehen. Dies verleiht gesintertem SiC hohe Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit<\/b><\/strong> im Vergleich zu anderen Keramiken.<\/p>\n

Pl\u00f6tzliche Temperaturschwankungen k\u00f6nnen dazu f\u00fchren, dass spr\u00f6des Material durch ungleichm\u00e4\u00dfige Ausdehnung bricht. Aber SiC bricht nicht, weil es die W\u00e4rme so gut leitet. Es kann sich ohne Probleme an Temperaturschwankungen anpassen.<\/p>\n

Eigenschaften von gesintertem SiC bei Raumtemperatur<\/b><\/strong><\/p>\n

Hier sind einige der wichtigsten Daten von gesintertem SiC bei Raumtemperatur (20\u00b0C):<\/p>\n