{"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":"sintrattu-piikarbidi-supermateriaali-joka-kestaa-melkein-mita-tahansa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/fi\/sintered-silicon-carbide-a-super-material-that-can-handle-almost-anything\/","title":{"rendered":"Sintrattu piikarbidi - Supermateriaali, joka kest\u00e4\u00e4 l\u00e4hes mit\u00e4 tahansa."},"content":{"rendered":"

Sintrattu piikarbidi - Supermateriaali, joka kest\u00e4\u00e4 l\u00e4hes mit\u00e4 tahansa.<\/h1>\n

Voitko kuvitella materiaalia, joka on l\u00e4hes yht\u00e4 kovaa kuin timantti, kelluu vedess\u00e4, kest\u00e4\u00e4 polttavaa kuumuutta, nauraa kemikaaleille, jotka yritt\u00e4v\u00e4t sy\u00f6d\u00e4 sen pois, ja s\u00e4ilytt\u00e4\u00e4 lujuutensa riippumatta siit\u00e4, mit\u00e4 siihen heitet\u00e4\u00e4n? No, sintrattu piikarbidi<\/b><\/strong> on tuo uskomaton aine!<\/p>\n

T\u00e4ll\u00e4 aineella on niin uskomattomia ominaisuuksia, ett\u00e4 se kest\u00e4\u00e4 ymp\u00e4rist\u00f6j\u00e4 ja olosuhteita, jotka tuhoaisivat melkein kaiken muun, mist\u00e4 voisi tehd\u00e4 tavaraa.<\/p>\n

Katsotaanpa, mik\u00e4 tekee sintratusta piikarbidista niin erityist\u00e4.<\/p>\n

Mik\u00e4 on sintrattu piikarbidi?<\/b><\/strong><\/h2>\n

Sintrattu piikarbidi<\/b><\/strong>, joka tunnetaan my\u00f6s nimell\u00e4 sintrattu SiC<\/b><\/strong> tai SSiC<\/b><\/strong>, valmistetaan sekoittamalla eritt\u00e4in hienojakoista SiC-jauhetta joidenkin erityisten ainesosien kanssa, jotka auttavat sit\u00e4 tarttumaan yhteen, laittamalla se muottiin ja kypsennytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 sit\u00e4 eritt\u00e4in korkeassa l\u00e4mp\u00f6tilassa. T\u00e4m\u00e4 sulattaa jauheen kiinte\u00e4ksi, mutta ei sulata sit\u00e4 t\u00e4ysin. Liiman tai ylim\u00e4\u00e4r\u00e4isten faasien puuttuminen antaa sintratulle SiC:lle sen villit ominaisuudet.<\/p>\n

T\u00e4m\u00e4 keramiikka on kovuus<\/b><\/strong> joka on toiseksi suurin timantin j\u00e4lkeen. Siin\u00e4 on alhainen tiheys<\/b><\/strong> - noin 40% ter\u00e4ksen ja l\u00e4hell\u00e4 alumiinin arvoa. Sintrattu SiC<\/b><\/strong> kest\u00e4\u00e4 korroosio<\/b><\/strong> ja hapettuminen<\/b><\/strong> uskomattoman hyvin piikarbidin vahvojen sidosten ansiosta. Se my\u00f6s pit\u00e4\u00e4 kiinni vahvuus<\/b><\/strong> ja j\u00e4ykkyys<\/b><\/strong> jopa todella korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa, jolloin useimmat materiaalit muuttuvat m\u00f6ss\u00f6ksi.<\/p>\n

Miksi sintrattu SiC on niin erityinen?<\/b><\/strong><\/h2>\n

Katsotaanpa joitakin sintratun SiC:n huikeita ominaisuuksia ja ominaisuuksia. mik\u00e4 tekee t\u00e4st\u00e4 tavarasta niin hy\u00f6dyllisen<\/u><\/a>:<\/p>\n

Se on hullun vaikeaa<\/b><\/strong><\/p>\n

Kanssa Knoopin kovuus<\/b><\/strong> of 2800 GPa<\/b><\/strong>, sintrattu piikarbidi kest\u00e4\u00e4 naarmuuntumista tai kaikenlaista hankausta paremmin kuin mik\u00e4\u00e4n muu paitsi timantti. T\u00e4m\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 se kest\u00e4\u00e4 paljon kauemmin kuin muut materiaalit, kun se joutuu liukumaan ja saamaan osumia.<\/p>\n

Timantti<\/b><\/strong> on ainoa vaikeampi asia. SiC:n naurettava kovuus johtuu pii- ja hiiliatomien v\u00e4lisist\u00e4 eritt\u00e4in vahvoista sidoksista. N\u00e4m\u00e4 sidokset pit\u00e4v\u00e4t tiukasti kiinni eiv\u00e4tk\u00e4 tahdo p\u00e4\u00e4st\u00e4\u00e4 irti!<\/p>\n

Kevyt mutta vahva<\/b><\/strong><\/p>\n

Huolimatta siit\u00e4, ett\u00e4 h\u00e4nell\u00e4 on huippuluokan vahvuus, sintratun SiC:n tiheys on vain 3,15 g\/cm3.<\/b><\/strong>. Se on l\u00e4hell\u00e4 alumiinia, joten t\u00e4m\u00e4 aine on mukavan kevytt\u00e4!<\/p>\n

T\u00e4m\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 metallin sijasta sintratusta SiC:st\u00e4 valmistetut osat voivat olla paljon kevyempi\u00e4. Py\u00f6riv\u00e4t laitteet voivat py\u00f6ri\u00e4 nopeammin pienemm\u00e4ll\u00e4 painolla. Ja kuunnelkaa t\u00e4t\u00e4 - SiC itse asiassa kelluu nestem\u00e4isess\u00e4 alumiinissa! Se sopii siis erinomaisesti pumppujen osiin, jotka joutuvat tekemisiin sulan metallin kanssa.<\/p>\n

Kest\u00e4\u00e4 korroosiota ja hapettumista kuin mestari<\/b><\/strong><\/p>\n

Metallit tarvitsevat suojaavan oksidikerroksen vastustaakseen korroosiota. Mutta sintrattu SiC<\/b><\/strong> ei ole mit\u00e4\u00e4n siteit\u00e4 tai ylim\u00e4\u00e4r\u00e4isi\u00e4 vaiheita, joihin voidaan hy\u00f6k\u00e4t\u00e4. Se vain nauraa korroosiolle melkein miss\u00e4 tahansa ymp\u00e4rist\u00f6ss\u00e4, jonka sille heit\u00e4t.<\/p>\n

SiC s\u00e4ilytt\u00e4\u00e4 lujuutensa jopa 1650 \u00b0C:n hapettavassa ilmassa! Sen korroosion- ja hapettumiskest\u00e4vyys johtuu eritt\u00e4in vahvoista piin ja hiilen v\u00e4lisist\u00e4 sidoksista. Ne eiv\u00e4t vain halua hajota ja hapettua, ellei l\u00e4mp\u00f6tila nouse eritt\u00e4in korkeaksi.<\/p>\n

Pysyy vahvana jopa mielett\u00f6m\u00e4ss\u00e4 kuumuudessa<\/b><\/strong><\/p>\n

The kovalenttiset sidokset<\/b><\/strong> ansiosta se pysyy j\u00e4ykk\u00e4n\u00e4 ja vahvana my\u00f6s hurjissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa. Sintrattu SiC s\u00e4ilytt\u00e4\u00e4 t\u00e4yden lujuutensa<\/b><\/strong> jopa noin 1750\u00b0C<\/b><\/strong> - se on kuuma! Toisin kuin metallit, se ei heikkene tai hupene.<\/p>\n

The korkea moduuli<\/b><\/strong> SiC:st\u00e4 johtuen se ei my\u00f6sk\u00e4\u00e4n hitaasti muodonmuutos- tai virumisvaikeuksia raskaissa kuormituksissa. Voit siis luottaa siihen, ett\u00e4 se kest\u00e4\u00e4 suuria rasituksia korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa. T\u00e4ydellinen uunien osiin ja ilmailu- ja avaruustekniikkaan!<\/p>\n

K\u00e4sittelee l\u00e4mp\u00f6shokkia<\/b><\/strong><\/p>\n

Kanssa l\u00e4mm\u00f6njohtavuus<\/b><\/strong> of 125 W\/mK<\/b><\/strong>, SiC siirt\u00e4\u00e4 l\u00e4mp\u00f6energiaa nopeasti ja kest\u00e4\u00e4 nopeita l\u00e4mp\u00f6tilan vaihteluita. T\u00e4m\u00e4n ansiosta sintrattu SiC suuri l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyys<\/b><\/strong> verrattuna muihin keraamisiin.<\/p>\n

\u00c4killiset l\u00e4mp\u00f6tilan muutokset voivat saada hauraat materiaalit halkeilemaan ep\u00e4tasaisen laajenemisen vuoksi. SiC ei kuitenkaan halkeile, koska se johtaa l\u00e4mp\u00f6\u00e4 niin hyvin. Se pystyy sopeutumaan l\u00e4mp\u00f6tilan vaihteluihin ongelmitta.<\/p>\n

Sintratun SiC:n ominaisuudet huoneenl\u00e4mm\u00f6ss\u00e4<\/b><\/strong><\/p>\n

Seuraavassa on joitakin sintratun SiC:n keskeisi\u00e4 tietoja huoneenl\u00e4mm\u00f6ss\u00e4 (20 \u00b0C):<\/p>\n