{"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":"il-carburo-di-silicio-sinterizzato-e-un-super-materiale-in-grado-di-gestire-praticamente-qualsiasi-cosa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/it\/sintered-silicon-carbide-a-super-material-that-can-handle-almost-anything\/","title":{"rendered":"Carburo di silicio sinterizzato: un supermateriale in grado di gestire praticamente qualsiasi cosa"},"content":{"rendered":"

Carburo di silicio sinterizzato: un supermateriale in grado di gestire praticamente qualsiasi cosa<\/h1>\n

Riuscite a pensare a un materiale che sia duro quasi quanto il diamante, che galleggi in acqua, che sopporti temperature roventi, che respinga i prodotti chimici che cercano di mangiarlo e che mantenga la sua forza indipendentemente da ci\u00f2 che gli si lancia contro? Ebbene, carburo di silicio sinterizzato<\/b><\/strong> \u00e8 quella sostanza incredibile!<\/p>\n

Questo materiale ha propriet\u00e0 cos\u00ec straordinarie da poter affrontare ambienti e condizioni che distruggerebbero praticamente qualsiasi altro materiale.<\/p>\n

Vediamo cosa rende il carburo di silicio sinterizzato cos\u00ec speciale.<\/p>\n

Che cos'\u00e8 il carburo di silicio sinterizzato?<\/b><\/strong><\/h2>\n

Carburo di silicio sinterizzato<\/b><\/strong>, noto anche come SiC sinterizzato<\/b><\/strong> o SSiC<\/b><\/strong>, Si ottiene mescolando la polvere di SiC finissima con alcuni ingredienti speciali che la fanno aderire, mettendola in uno stampo e cuocendola a temperature molto elevate. In questo modo la polvere si fonde in un solido, ma non si scioglie completamente. L'assenza di collanti o di fasi aggiuntive \u00e8 ci\u00f2 che conferisce al SiC sinterizzato le sue caratteristiche peculiari.<\/p>\n

Questa ceramica ha durezza<\/b><\/strong> che \u00e8 secondo solo al diamante. Ha bassa densit\u00e0<\/b><\/strong> - intorno a 40% quello dell'acciaio e vicino all'alluminio. SiC sinterizzato<\/b><\/strong> resiste corrosione<\/b><\/strong> e ossidazione<\/b><\/strong> incredibilmente bene grazie ai forti legami del carburo di silicio. Inoltre, si aggrappa alla sua forza<\/b><\/strong> e rigidit\u00e0<\/b><\/strong> anche a temperature molto elevate, quando la maggior parte dei materiali si trasforma in poltiglia.<\/p>\n

Perch\u00e9 il SiC sinterizzato \u00e8 cos\u00ec speciale?<\/b><\/strong><\/h2>\n

Vediamo alcune delle straordinarie propriet\u00e0 del SiC sinterizzato e cosa rende questa roba cos\u00ec utile<\/u><\/a>:<\/p>\n

E' difficile da gestire<\/b><\/strong><\/p>\n

Con un Durezza Knoop<\/b><\/strong> di 2800 GPa<\/b><\/strong>, Il carburo di silicio sinterizzato \u00e8 in grado di resistere ai graffi o a qualsiasi tipo di abrasione meglio di qualsiasi altra cosa, tranne il diamante. Ci\u00f2 significa che resiste molto pi\u00f9 a lungo di altri materiali negli impieghi in cui \u00e8 costretto a scivolare e a subire urti da parte di particelle.<\/p>\n

Diamante<\/b><\/strong> \u00e8 l'unica cosa pi\u00f9 dura. L'incredibile durezza del SiC deriva dai fortissimi legami tra gli atomi di silicio e di carbonio. Questi legami si mantengono saldi e non vogliono mollare la presa!<\/p>\n

Leggero ma resistente<\/b><\/strong><\/p>\n

Pur avendo una forza fuori dal comune, il SiC sinterizzato ha una densit\u00e0 di soli 3,15 g\/cc<\/b><\/strong>. Si avvicina all'alluminio, quindi questa roba \u00e8 bella e leggera!<\/p>\n

Ci\u00f2 significa che i componenti realizzati con SiC sinterizzato anzich\u00e9 con metalli possono essere molto pi\u00f9 leggeri. Le apparecchiature rotanti possono girare pi\u00f9 velocemente con un peso inferiore. E sentite questa: il SiC galleggia nell'alluminio liquido! Quindi \u00e8 ottimo per le parti di pompe che devono avere a che fare con il metallo fuso.<\/p>\n

Resiste alla corrosione e all'ossidazione come un campione<\/b><\/strong><\/p>\n

I metalli hanno bisogno di uno strato di ossido protettivo per resistere alla corrosione. Ma SiC sinterizzato<\/b><\/strong> non ha leganti o fasi extra che possono essere attaccate. Si limita a contrastare la corrosione in quasi tutti gli ambienti in cui si trova.<\/p>\n

Il SiC mantiene la sua forza anche in aria ossidata fino a 1650\u00b0C! La sua resistenza alla corrosione e all'ossidazione deriva dai legami estremamente forti tra silicio e carbonio. Questi legami non si spezzano e non si ossidano, a meno che non si superino temperature molto elevate.<\/p>\n

Rimane forte anche con un caldo pazzesco<\/b><\/strong><\/p>\n

Il legami covalenti<\/b><\/strong> nel SiC lo rendono rigido e resistente anche a temperature estreme. Il SiC sinterizzato mantiene tutta la sua forza<\/b><\/strong> fino a circa 1750\u00b0C<\/b><\/strong> - che \u00e8 rosso fuoco! A differenza dei metalli, non si indebolisce e non si affloscia.<\/p>\n

Il alto modulo<\/b><\/strong> di SiC significa anche che non si deformer\u00e0 lentamente o non striscer\u00e0 sotto carichi pesanti. Quindi si pu\u00f2 fare affidamento su di esso per gestire enormi sollecitazioni ad alte temperature. Perfetto per i componenti dei forni e per gli usi aerospaziali!<\/p>\n

Gestisce gli shock termici<\/b><\/strong><\/p>\n

Con un conduttivit\u00e0 termica<\/b><\/strong> di 125 W\/mK<\/b><\/strong>, Il SiC trasferisce rapidamente l'energia termica e pu\u00f2 gestire rapidi sbalzi di temperatura. Questo fa s\u00ec che il SiC sinterizzato grande resistenza agli shock termici<\/b><\/strong> rispetto ad altre ceramiche.<\/p>\n

I cambiamenti improvvisi di temperatura possono far s\u00ec che i materiali fragili si rompano a causa di un'espansione non uniforme. Ma il SiC non si rompe perch\u00e9 conduce bene il calore. Pu\u00f2 adattarsi senza problemi alle variazioni di temperatura.<\/p>\n

Propriet\u00e0 del SiC sinterizzato a temperatura ambiente<\/b><\/strong><\/p>\n

Ecco alcune delle principali statistiche del SiC sinterizzato a temperatura ambiente (20\u00b0C):<\/p>\n