Il carburo di silicio nero si riferisce a una classe di materiali ceramici artificiali ad alte prestazioni, utilizzati per i componenti più critici resistenti all’usura e alla corrosione. Queste pompe sono progettate per gestire fanghi e liquidi che distruggerebbero rapidamente le pompe metalliche standard.
1. Perché il carburo di silicio nero viene utilizzato nelle pompe?
Le pompe in ceramica sono spesso la soluzione ideale per il pompaggio di fluidi abrasivi, corrosivi o di una combinazione di entrambi (abrasivi-corrosivi) . I materiali standard come l’acciaio inossidabile si deteriorano rapidamente in queste condizioni.
Le eccezionali proprietà del carburo di silicio nero lo rendono ideale per questo ruolo impegnativo:
Durezza estrema: con una durezza Mohs di 9,5, è uno dei materiali più duri disponibili, offrendo un’eccezionale resistenza all’usura causata da particelle solide (ad esempio, sabbia, minerali, cenere).
Eccellente resistenza alla corrosione: resiste all’attacco di un’ampia gamma di acidi, alcali e sali, garantendo una lunga durata nei processi chimici.
Elevata resistenza meccanica: possiede un’altissima resistenza alla compressione, che gli consente di sopportare pressioni operative significative.
Buona resistenza agli shock termici: può sopportare rapidi sbalzi di temperatura senza creparsi.
Leggero: è notevolmente più leggero di metalli come il carburo di tungsteno.
| ANALISI CHIMICA TIPICA | PROPRIETÀ FISICHE TIPICHE | ||
| SiC | ≥98% | Durezza: | Durezza Mohs: 9,15 |
| SiO2 | ≤1% | Punto di fusione: | Sublime a 2250 ℃ |
| H2O3 | ≤0,5% | Temperatura massima di esercizio: | 1900℃ |
| Fe2O3 | ≤0,3% | Peso specifico: | 3,2-3,45 g/cm³ |
| FC | ≤0,3% | Densità apparente (LPD): | 1,2-1,6 g/cm³ |
| Contenuto magnetico | ≤0,02% | Colore: | Nero |
| Forma della particella: | Esagonale | ||
2. Principali applicazioni delle pompe
Il carburo di silicio nero non viene solitamente utilizzato per l’intero corpo della pompa a causa dei costi e della complessità di produzione. Viene invece impiegato per i componenti più critici , quelli che devono affrontare le condizioni più estreme:
Superfici di tenuta meccanica (l’applicazione più comune):
Questo è l’utilizzo principale del SiC nelle pompe. Una tenuta meccanica richiede una coppia di anelli duri, piatti e resistenti (le superfici fissa e rotante) per prevenire perdite.
Tra gli abbinamenti più comuni si annoverano:
SiC vs. SiC: Utilizzato per i servizi più abrasivi e corrosivi-abrasivi. Questa è la scelta di fascia alta per le pompe ceramiche.
SiC contro carburo di tungsteno: per applicazioni meno abrasive ma altamente corrosive.
SiC contro carbonio: per applicazioni che richiedono una migliore lubrificazione.
Boccole e manicotti:
Nelle applicazioni in cui la lubrificazione è difficoltosa, le proprietà autolubrificanti e la resistenza all’usura del SiC lo rendono ideale per manicotti e boccole.
Boccole e rivestimenti della gola:
Utilizzate come boccole di limitazione del flusso nel corpo della pompa per proteggere altri componenti dall’usura.