KOMPONENTEN FÜR DEN CHEMISCHEN ANLAGENBAU IM BEREICH ARMATUREN, DOSIERSYSTEME, VERFAHRENSTECHNIK
Für den chemischen Anlagenbau sind vielfältige, spezialisierte Produktlösungen gefragt. ESK-Produkte aus EKasic® Siliciumcarbid und EKasin® Siliciumnitrid kommen hier zum Beispiel bei Armaturen, Dosiersystemen sowie Verfahrenstechnik zum Einsatz und haben sich insbesondere bei Komponenten und Bauteilen in der Ventilherstellung bewährt. Sie werden ausschließlich nach Kundenvorgaben gefertigt, wobei die verschiedensten Formen und Geometrien möglich sind.
Produktlösungen und Einsatzbereiche
Zur Reduzierung des Verschleißes bei abrasiver und korrosiver Beanspruchung, auch bei höheren Temperaturen, hat ESK nichtoxidkeramische Werkstoffe mit speziellen Eigenschaften entwickelt. Abgestimmt auf die Randbedingungen im Betriebseinsatz (z.B. Temperatur, Medium, Feststoffanteile, Strömungsgeschwindigkeit, Viskosität) fertigt ESK unter anderem folgende Produktlösungen als Komponenten für den chemischen Anlagenbau:
- Armaturenteile
- Ventilkomponenten, Ventilteile, Ventilzylinder, Ventilsitze
- Kugeln mit/ohne Durchgangsbohrung, Kugelkalotten, Kugellagersitze
- Scheibenventile, Strömungsventile
- Stellteile
- Verschleißschutzhülsen
Verwendete Werkstoffe
Für diese Komponenten bietet ESK den praxisbewährten Werkstoffe EKasic® Siliciumcarbid und EKasin® Siliciumnitrid maßgeschneiderte Lösungen:
- EKasin® Siliciumnitrid
die Lösung mit hoher Zähigkeit - EKasic® T Siliciumcarbid
die Lösung mit guter Zähigkeit und hoher Härte - EKasic® F Siliciumcarbid
der sehr harte Standardwerkstoff mit sehr guter Korrosionsbeständigkeit - EKasic® F plus Siliciumcarbid
die Lösung mit hohen Festigkeiten bei geringer Porosität und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit
| Silicon Carbide | |||||
| Material properties | Norm | Symbol/Unit | EKasic® F |
EKasic® F plus |
EKasic® C |
| Density | DIN EN 623-2 | ρ [g/cm3] | >3.10 | >3.16 | >3.10 |
| Porosity | DIN EN 623-2 | P [%] | <3.0 | <1.0 | <3.0 |
| Mean grain size | [μm] | <5 | <5 | bimodal | |
| Grain size distribution | [μm] | 10-1500 | |||
| Phase composition | α-SiC | α-SiC | α-SiC | ||
| Vickers hardness | DIN EN 843-4 | HV 1 [GPa] | 24.5 | 24.5 | 24.5 |
| Knoop hardness | DIN EN 843-4 | HK 0.1 [GPa] | 24.5 | 24.5 | 24.5 |
| Young's modulus | DIN EN 843-2 | E [GPa] | 430 | 430 | 430 |
| Weibull modulus | DIN EN 843-5 | m | 10 | 10 | 10 |
| Flexural strength, 4-pt bending |
DIN EN 843-1 | σB [MPa] | 400 | 510 | 400 |
| Compressive strength | σD [MPa] | > 2500 | > 2500 | > 2500 | |
| Poisson ratio | ν | 0.17 | 0.17 | 0.17 | |
| Fracture toughness (SENB) |
Klc [MPa·m0,5] | 4 | 4 | 3.5 | |
| Coefficient of thermal expansion |
DIN EN 821-1 | ||||
| 20°C - 500°C | α [10-6/K] | 3.8 | 3.8 | 3.8 | |
| 500°C - 1000°C | α [10-6/K] | 5.1 | 5.1 | 5.1 | |
| Specific heat at 20°C | DIN EN 821-3 | cp [J/g K] | 0.69 | 0.69 | 0.69 |
| Thermal conductivity at 20°C |
DIN EN 821-2 | λ [W/mK] | 130 | 130 | 130 |
| Thermal stress parameters |
calculated | ||||
| R1 = σB·(1-ν) / (α·E) | R1 [K] | 203 | 259 | 203 | |
| R2 = R1·λ | R2 [W/mm] | 26 | 34 | 26 | |
| Specific electrical resistance at 20°C |
DIN EN 50359 | ρ [Ω cm] | > 108 | > 108 | 104-105 |
| Silicon Carbide | |||||
| Material properties | Norm | Symbol/Unit | EKasic® P |
EKasic® G |
EKasic® T |
| Density | DIN EN 623-2 | ρ [g/cm3] | >2.76- 2.89 |
>3.02 | >3.21 |
| Porosity | DIN EN 623-2 | P [%] | 10-14 | <3.0 | <1.0 |
| Mean grain size | [μm] | <5 | bimodal | <2 | |
| Grain size distribution | [μm] | 10-1000 | |||
| Phase composition | α-SiC | α-SiC, graphite |
α-SiC, YAG |
||
| Vickers hardness | DIN EN 843-4 | HV 1 [GPa] | 24.5 | 24.5 | 22.5 |
| Knoop hardness | DIN EN 843-4 | HK 0.1 [GPa] | 24.0 | 24.0 | 22.5 |
| Young's modulus | DIN EN 843-2 | E [GPa] | 340 | 390 | 420 |
| Weibull modulus | DIN EN 843-5 | m | 15 | 15 | 15 |
| Flexural strength, 4-pt bending |
DIN EN 843-1 | σB [MPa] | 225 | 250 | 550 |
| Compressive strength | σD [MPa] | > 2000 | > 2200 | > 2500 | |
| Poisson ratio | ν | 0.13 | 0.15 | 0.17 | |
| Fracture toughness (SENB) |
Klc [MPa·m0,5] | 3 | 3.5 | 6 | |
| Coefficient of thermal expansion |
DIN EN 821-1 | ||||
| 20°C - 500°C | α [10-6/K] | 3.8 | 3.8 | 4.1 | |
| 500°C - 1000°C | α [10-6/K] | 5.1 | 5.1 | 5.3 | |
| Specific heat at 20°C | DIN EN 821-3 | cp [J/g K] | 0.69 | 0.69 | 0.71 |
| Thermal conductivity at 20°C |
DIN EN 821-2 | λ [W/mK] | 110 | 130 | 80 |
| Thermal stress parameters |
calculated | ||||
| R1 = σB·(1-ν) / (α·E) | R1 [K] | 152 | 143 | 265 | |
| R2 = R1·λ | R2 [W/mm] | 17 | 19 | 21 | |
| Specific electrical resistance at 20°C |
DIN EN 50359 | ρ [Ω cm] | > 108 | 104-105 | 103-106 |
| Silicon Nitride | |||
| Material properties | Norm | Symbol/Unit | EKasin®S |
| Density | DIN EN 623-2 | ρ [g/cm3] | >3.24 |
| Porosity | DIN EN 623-2 | P [%] | <0.5 |
| Mean grain size | [μm] | <2 | |
| Aspect ratio (L/D) | 3-5 | ||
| Phase composition | β-Si3N4, Oxide | ||
| Vickers hardness | DIN EN 843-4 | HV 1 [GPa] | 15 |
| Knoop hardness | DIN EN 843-4 | HK 0.1 [GPa] | 15 |
| Young's modulus | DIN EN 843-2 | E [GPa] | 300 |
| Weibull modulus | DIN EN 843-5 | m | 15 |
| Flexural strength, 4-pt bending | DIN EN 843-1 | σB [MPa] | 700 |
| Compressive strength | DIN 51104 | σD [MPa] | >2500 |
| Poisson ratio | DIN EN 843-2 | ν | 0.28 |
| Fracture toughness (SENB) | Klc [MPa·m0,5] | 7 | |
| Coefficient of thermal expansion | DIN EN 821-1 | ||
| 25°C - 500°C | α [10-6/K] | 2.5 | |
| 500°C - 1000°C | α [10-6/K] | 3.9 | |
| Specific heat at 25°C | DIN EN 821-3 | cp [J/g K] | 0.65 |
| Thermal conductivity at 25°C | DIN EN 821-2 | λ [W/m K] | 27 |
| Thermal stress parameters | calculated | ||
| R1 = σB·(1-ν) / (α·E) | [K] | 672 | |
| R2 = R1·λ | [W/mm] | 18 | |
| Specific electrical resistance at 25°C |
DIN EN 50359 | ρ [Ω cm] | >1011 |
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