Vlákna z karbidu křemíku: Porovnání verzí

'''Vlákna z karbidu křemíku (''SiC'')''' jsou [[Textilie|textiltextilní]]ní materiály používané téměř výhradně jako keramické výstuže [[kompozitní materiál|kompozitů]].

[[FileSoubor:CVIpullout.jpg|thumbnail|200px|Průřez kompozitem s matricí i vyztužovacími vlákny z SiC (1 000 x zvětšeno)]]

* Kontinuální vlákna s průměrem 10-100&nbsp;µm se vyrábí (stejně jako [[borová vlákna]]) metodou [[Chemická depozice z plynné fáze|CVD]]. Zdrojem křemíku a uhlíku jsou [[silan|alkylsilany]] (např. <math>CH_3</math> <math>SiCl_3</math>), které jsou v reaktoru při teplotách cca 1&nbsp;300&nbsp;°C [[redukce (chemie)|redukovány]] vodíkem. Vzniklý karbid křemíku se usazuje na uhlíkovém substrátu o tloušťce 10–20&nbsp;[[mikrometr|μm]]. Hotová vlákna se značí SiC/C.

* Vlákna s průměrem pod cca. 15&nbsp;μm se získávají z polymerních [[prekurzor (chemie)|prekurzorů]]. Např. při výrobě ''Nicalonu®'' <ref>Keramická vlákna z prekurzorů (anglicky): http://www.coiceramics.com/pdfs/Hi-nicalon_1-17-06.pdf</ref> se tepelně zpracovává polydimethylsilan za vysokého tlaku. Potom se destiluje ve vakuu, kde vzniká karbosilan, který se spřádá a hotová vlákna se nechají oxidovat při teplotě kolem 200&nbsp;°C. Nicolan obsahuje kolem 60&nbsp; % křemíku, 30&ndash;40&nbsp;30–40 % uhlíku a 1&ndash;10&nbsp;1–10 % kyslíku a má hustotu 2,95&nbsp;g/cm³. Materiál se dodává jako [[roving]], [[tkanina]] a nebo vlákna sekaná na délku od 1&nbsp;mm. Vlákna jsou zpravidla napuštěna šlichtou z polyvinylalkoholu (PVA).

Vlákna ''Sylramic'' s obsahem 96&nbsp; % křemíku a 3&nbsp; % <math>TiB_2</math> mají průměr 10&nbsp;µm a tažnou pevnost přes 3&nbsp;[[Gigapascal|Gpa]].

se získávají pyrolyzou perkurzorů. K nejlevnější výrobě se jako výchozí materiál využívají rýžové slupky, které se žíhají při vysokých teplotách (až 1&nbsp;600&nbsp;°C) v inertní atmosféře. Zde dochází k rozkladu organických látek a k přeměně ve slupkách přítomného <math>SiO_2</math> na vláknitý karbid křemíku. Vlákna mají průměr několika µm a délku řádově do 5 mm. <ref>Výroba a vlastnosti Whiskerů: http://delta.fme.vutbr.cz/mikromechanika/kompozityA4.pdf</ref> Zatímco vlákna z karbidu křemíku mají tažnou pevnost cca 2,5&nbsp;GPa, dosahují whiskery z tohoto materiálu až osminásobnou pevnost.

Vlákna z prekurzorů se dají vkládat jak do polymerních tak i do kovových matric. Účel použití je zejména zvýšení pevnosti a odolnosti proti vysokým teplotám. Možné je také přímé použití jako technické textilie na izolace a filtry.

Whiskery jsou vhodné jako výztuž hliníkových nebo titanových matric. Známé jsou např. písty motorů pro závodní automobily nebo obráběcí nástroje z hliníkových slitin zpevněných whiskery z karbidu křemíku aj.<ref>Použití whiskerů (anglicky): http://www.ms.ornl.gov/researchgroups/process/cpg/sic.htm</ref>