Hexoloy® SP SiC-Material

Materialeigenschaften

Hexoloy® SP SiC ist ein gesinterter Alpha-Siliziumkarbid-Werkstoff, der speziell für optimale Leistung bei Gleitkontaktanwendungen wie Gleitringdichtungen und produktgeschmierten Lagern entwickelt wurde.

 

Dieses Material verbessert die außergewöhnlichen Reibungseigenschaften von Hexoloy® SA SiC (gesintertes Alpha-SiC) durch Zugabe von kugelförmigen Poren. Diese Poren sind diskret, nicht miteinander verbunden und auf kontrollierte Weise im gesamten Materialkörper verteilt.

 

Die kugelförmigen Poren wirken als Flüssigkeits- oder Schmiermittelreservoire und tragen dazu bei, die Beibehaltung eines Flüssigkeitsfilms an der Grenzfläche von Gleitkomponentenoberflächen zu fördern.

 

Dieser auf Poren basierende Schmiermechanismus ermöglicht Hexoloy® SP SiC herkömmliche reaktionsgebundene und gesinterte Siliziumkarbide in einer Vielzahl von Betriebsbedingungen zu übertreffen.

Wie stellt Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories seine präzisionsgefertigten Hexoloy®-Produkte aus gesintertem Siliziumcarbid her?

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories war Vorreiter bei der Technologie zur Herstellung eines drucklos gesinterten Siliziumkarbidmaterials - Hexoloy® - Ende der 1970er Jahre.

Formgebungsoptionen

Die wirtschaftliche Formgebung wird durch Form, Stückzahl und Toleranzen des Endprodukts bestimmt.

Das Trockenpressen auf Maß ist die wirtschaftlichste Formgebungsmethode für Stückzahlen von 300 Stück oder mehr, was dazu beiträgt, die anfänglichen Kosten der für jedes Teil speziell entwickelten Werkzeuge zu rechtfertigen.

Isostatisches Pressen eignet sich am besten für kleine Stückzahlen und Prototypartikel. 

Grünbearbeitung

Die Bearbeitung im ungesinterten oder grünen Zustand ist wünschenswert, da sie die Herstellung komplexer fertiger Formen ohne teures Schleifen des gesinterten Materials ermöglicht.

Die Grünbearbeitung erfolgt unter Verwendung herkömmlicher Verfahren. Im Grünzustand kann der Materialabtrag 15-mal schneller erfolgen als im gesinterten Zustand.

Die Grünbearbeitung liefert Teile mit Toleranzen von 0.5% bis 1.0% ihrer Endabmessungen. Typische grün bearbeitete Oberflächengüten liegen zwischen 32 µm und 64 µm.

Schleifen und Endbearbeitung

Die Möglichkeiten des Präzisionsschleifens wurden entwickelt, um die anspruchsvollen Anforderungen zu erfüllen, die von der Automobil-, Luftfahrt- und Nuklearindustrie gefordert werden.

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories verfügt über das Know-how, die meisten Formen mit engen Toleranzen zu schleifen (0005 mm).

Typische geschliffene Teile weisen Oberflächen von 16 µm oder besser auf. Wenn Oberflächenbeschaffenheit für die Verbesserung des Reibungs- und Verschleißverhaltens von entscheidender Bedeutung ist, können Oberflächenbearbeitungsvorgänge die Oberflächenrauheit um bis zu 4 µm verbessern, wodurch eine Oberflächenebenheit für ein Helium-Lichtband erreicht wird.

Qualitätskontrolle

Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories hält das höchste Qualitätsniveau aufrecht, indem es modernste, zerstörungsfreie Prüfgeräte für die abschließende Qualitätsprüfung der inneren Strukturen einsetzt.

Diese Techniken umfassen Volumen- und Oberflächen-Ultraschall, fluoreszierende Farbstoffeindringverfahren, Radiographie, akustische Emission und Mikrofotographie.

Spezifikationen

Eigenschaften Einheit Typische Werte
Zusammensetzung* - SiC
Korngröße μm  
Dichte g / cm3 3.04
Härte (Knoop) ** kg / mm2 2,800
Biegefestigkeit 4pt bei RT *** MPa 240
x103 lb / in2 35
Elastizitätsmodul bei RT GPa 400
x106 lb / in2 58
Weibull-Modul (2 Parameter)   19
Querkontraktionszahl   0.14
Bruchfestigkeit bei RT MPa xm1 / 2 4.3
Doppelte Torsion & SENB x103 lb / in2 x in1 / 2 3.9
Wärmeausdehnungskoeffizient x10-6 mm / mmK 4.2
RT bis 700 °C x10-6 in / in °C 2.3
Mittlere spezifische Wärme bei RT J / gmK 0.59
Wärmeleitfähigkeit bei RT W / mK 110
Btu / ft h °C 64
Porenvolumenanteil % 4.0 - 6.0
Porengröße (typisch) μm 50

* Zusammensetzungscode: Si = freies Siliziummetall; C = freier Graphit; SiC = Siliciumcarbid

** Knoop 0.1 kg Last

*** Maße Teststab: 3 x 4 x 45 mm (0.118 "x 0.157" x 1.772 ")