Silisyum Karbür-Bor Karbür Kompozitlerin Özellikleri
Silisyum karbürün özellikle mükemmel termal şok dayanımı, oksidasyon dayanımı, yüksek kırılma tokluğunun; bor karbürün sertlik, aşınma dayanımı ve düşük yoğunluk gibi özelliklerin birleşmesiyle silisyum karbür ve bor karbür tozları farklı oranlarda karıştırılarak arzulanan özelliklerde değişik amaçlar için kullanılmaktadır. Bor karbür bu tip uygulamalar için uygun bir malzemedir ancak gevrek olması, düşük ısı dayanımı, yüksek sıcaklıklarda mukavemet azalması ve düşük termal şok dayanımı bor karbürün negatif yönleridir. Bor karbürün kompozitteki varlığı elde edilen ürünün özelliklerini etkilemektedir. Kompozitteki bor karbür miktarının artması sinterlenmiş üründe yoğunluğun düşmesine, oksidasyon dayanımının azalmasına ancak daha hafif bir kompozit oluşmasına yol açar. Ayrıca bu tür kompozitler yüksek ısı dayanımı ve çarpmaya karşı mukavemet sergilemektedir.
Silisyum karbür, ileri teknoloji malzemelerine ihtiyaç duyulan çok yerlerde kullanılmakla birlikte, genel olarak saflık seviyelerine göre; metalürjik, abrazif ve sinter amaçlı olmak üzere, üç ana gurupta sınıflandırılmaktadırlar .
Karbon elyaf takviyeli SiC matrislik fren diskleri
Yüksek saflıktaki (yeşil renk) silisyum karbür, mühendislik seramiklerde sinter amaçlı kullanılırken, saflığın % 97.5 veya daha düşük olması durumunda, söz konusu malzeme abrasif ve refrakter amaçlı olarak kullanılırlar. Saflığın % 90’ın altına düşmesi durumunda ise, metalürjik uygulamalarda kullanılırlar. Örneğin; Aşındırma Zımparaları
Yüksek performans seramiklerinde, en çok kullanılan reaksiyon sinterlenmis ve sinterlenmis silisyum karbürdür. Bu tür ticari uygulamalarda sertlik, kimyasal saflık ve aşınma dirençli karakteristiklerinden dolayı kullanılır.
Bu uygulamalardan birçogu, kimyasal islem endüstrisi için kaplamalar ve valfler, kum boruları için memeler, hidrosiklonlar, lens kalıpları, roket memeleri, sprey kurutma için aşınma plakalarıdır.
Aşınma, erozyon dirençli silisyum karbür uygulamaları ise havacılık endüstrisinde pompa, tasıma, yag, yakıt deposu, pompa malzemeleri ve kalıplarda kullanılır. Isı dayanımından dolayı uzay teknolojisinde de yüksek sıcaklık roket meme bağlantılarında, ısı değişim tüplerinde, difüzyon fırını parçalarında kullanılır. Ayrıca seramik motorlarda ve turbosarj kısımlarda silisyum karbür uygulamaları deneme asamasındadır. Türbin motorlarında uygulamaları Silisyum karbür bilgisayar çiplerinde de kullanılır.
Yüksek termal iletkenliklerinden dolayı uzay teknolojisinde lazer aynaları olarak kullanılmakta ve savunma sanayinde çalışmalar yapılmaktadır. Silisyum karbürün balistik etki dayanımı düşük olmasına rağmen, seramik zırh malzemesi olarak da uygulamaları mevcuttur.
Son zamanlarda karbon elyaf takviyeli seramik fren disklerinde SiC kullanıldığı da bilinmektedir. Böylece SiC’ün yüksek sıcaklık ve aşınma dayanımından yararlanılır.
