Použití a aplikace karbidu křemíku

Karbid křemíku (SiC) je jedním z nejtvrdších známých materiálů. Ačkoli některé přírodní zdroje obsahují malé množství SiC, většina dnes používaného SiC se vyrábí synteticky.

Keramické nonoxidy se již dlouho používají v aplikacích, které vyžadují jak tepelně, tak mechanicky náročné vlastnosti, včetně abraziv, v žáruvzdorných materiálech díky jejich stabilitě a vysokému bodu tání a v polovodičové elektronice.

Abrazivní

Tvrdost karbidu křemíku z něj činí vynikající abrazivní materiál a výrobci často formují úhlovou strukturu zrn do tryskacích médií pro použití ve strojích k odstranění rzi a přípravě povrchů pro lakování nebo nátěry. Zrnitost karbidu křemíku lze také lisovat do odolných brusných pásů pro dlouhodobé použití.

Trysky a brusné kotouče z karbidu křemíku jsou také velmi trvanlivé, odolné proti opotřebení a nákladům na údržbu, vydrží déle než jiné druhy tryskacích prostředků a pomáhají snižovat náklady na údržbu.

Karbid křemíku je díky své kombinaci tuhosti, nízkého koeficientu tepelné roztažnosti a dobré vodivosti ideálním materiálem pro výrobu zrcadel a čoček pro teleskopy. Karbid křemíku byl použit v mnoha teleskopech, včetně Herschelova vesmírného dalekohledu a družicové observatoře Gaia. Společnost Washington Mills vyrábí karbid křemíku CARBOREX v různých velikostech a chemickém složení pro různé aplikace, včetně abrazivního tryskání, povlakovaných brusiv keramiky brusných kotoučů žáruvzdorných a metalurgických použití.

Žáruvzdorné

Karbid křemíku lze nalézt ve výrobcích určených pro tepelně i chemicky náročná prostředí, včetně žáruvzdorných materiálů. Žáruvzdorné materiály využívají karbid křemíku, protože má vynikající izolační vlastnosti a je odolný vůči tepelným šokům a působení chemických látek, takže je vhodný pro vysoké teploty, tepelné šoky, působení koroze a další faktory při výběru ideálního žáruvzdorného materiálu pro jejich použití. Výběr optimálního žáruvzdorného materiálu vyžaduje, abyste před rozhodnutím o výběru vzali v úvahu faktory, jako jsou podmínky prostředí, rozsah teplot a další aspekty - výběr ideálního žáruvzdorného materiálu může pomoci zajistit, aby váš projekt splňoval požadavky!

Žáruvzdorné cihly z rekrystalizovaného karbidu křemíku jsou široce využívány v energetických zařízeních jako vnitřní vyzdívka kelímků a pánví na odlévání kovů, což pomáhá zajistit kvalitní odlitky tím, že odolávají vysokým teplotám a tepelným cyklům v elektrárenských procesech.

Žáruvzdorné materiály z karbidu křemíku CUMIFRAC mají vynikající odolnost proti tepelným šokům a chemickým látkám. Je odolný vůči strusce a plamenné erozi, což z něj dělá materiál, který se hodí v průmyslových zařízeních, jako jsou elektrárny, spalovny odpadů a cementářské pece. Možnost tvarování do složitých tvarů za přijatelnou cenu činí žáruvzdorný materiál z karbidu křemíku CUMIFRAC atraktivní volbou.

Polovodiče

Karbid křemíku neboli SiC je extrémně tvrdá krystalická sloučenina složená z křemíku a uhlíku s chemickým vzorcem SiC. Po rozemletí na prášek z něj lze vytvořit tvrdou keramiku, která se používá jako průmyslové brusivo, žáruvzdorné materiály, teflonové desky pro čerpadla a raketové motory, brzdy automobilů, keramické desky neprůstřelných vest nebo substrát pro světelné diody. Přírodní karbid křemíku se vyskytuje jen vzácně jako drahokam moissanit; veškerá komerční výroba je založena na syntetických verzích.

Zařízení z karbidu křemíku se vyznačují širokou pásmovou mezerou, která jim umožňuje zpracovávat mnohem vyšší napětí než standardní křemíková zařízení, což z nich činí vynikající volbu pro použití ve vysokonapěťových spínacích obvodech, jako jsou IGBT a MOSFET. Správné dimenzování karbidu křemíku pro danou aplikaci však často vyžaduje odborné znalosti systémového integrátora.

Elektrická vozidla

Polovodiče z karbidu křemíku (označované také jako materiály se širokou pásmovou mezerou) nabízejí tuhost a tepelný výkon, které umožňují tenčí a kompaktnější konstrukce výkonové elektroniky pro elektrická vozidla.

Společnost IDTechEx, která se zabývá průzkumem trhu, uvádí, že napájecí zařízení na bázi karbidu křemíku jsou v elektrických vozidlech stále běžnější, zejména s přechodem od 400voltových bateriových systémů k 800voltovým. V důsledku toho se karbid křemíku pravděpodobně více uplatní v palubních nabíječkách a DC-DC měničích.

Karbid křemíku nabízí efektivnější konstrukce než zařízení na bázi křemíku díky svým schopnostem vyšší spínací frekvence, ale výběr vhodných variant materiálu a splnění požadavků na konstrukci vyžaduje speciální odborné znalosti. Společnost Aptiv má jako systémový integrátor jedinečnou kvalifikaci pro usnadnění přijetí technologie karbidu křemíku pro automobilové aplikace, jako je palubní nabíjení a DC-DC měniče - kontaktujte nás nyní a zjistěte, jak můžeme podpořit vaše potřeby v oblasti návrhu výkonové elektroniky pro elektromobily.