Siliziumkarbid-Pulver

Washington Mills bietet CARBOREX(r)-Produkte in verschiedenen chemischen Zusammensetzungen und Größen für hochpräzise Läpp- und Polierarbeiten sowie für den Einsatz mit gebundenen/beschichteten Schleifmitteln oder Druckstrahlanwendungen.

Siliziumkarbid (gemeinhin als Carborundum bezeichnet) ist eines der härtesten verfügbaren Materialien und findet sich häufig in Produkten, die eine hohe Haltbarkeit erfordern, wie z. B. Autobremsen und -kupplungen, kugelsichere Westen und kugelsichere Kleidung.

Härte

Siliziumkarbid ist eines der härtesten Materialien, die dem Menschen bekannt sind, und rangiert auf der Mohs'schen Härteskala nach Diamant an zweiter Stelle - und übertrifft sogar den Härtegrad von Wolframkarbid! Feuerfeste Werkstoffe aus Siliziumkarbid können extrem hohen Temperaturen standhalten, während sie zum Schleifen, Schneiden und Strahlen verwendet werden.

Siliciumcarbid (SiC) ist eine kristalline Silicatverbindung, die aus Silicium (Si) und Kohlenstoff (C) besteht. Es ist nach Korund eines der beiden am weitesten verbreiteten industriellen Mineralsilikate. Bei der Herstellung von Siliciumcarbid wird Quarzsand, der mit Petrolkokskohle vermischt ist, in einem elektrischen Widerstandsofen auf hohe Temperaturen erhitzt, um grüne und schwarze Kristallstrukturen zu bilden; grün gefärbtes Siliciumcarbid weist im Allgemeinen einen geringeren Anteil an Verunreinigungen auf als sein schwarz gefärbtes Gegenstück.

Grünes Siliciumcarbid verfügt über hervorragende Schleif- und Schneideigenschaften, die es zu einem idealen Werkstoff für das Schleifen von Materialien mit geringer Zugfestigkeit wie Glas, Stein und Nichteisenmetallen machen. Grünes SiC ist außerdem sehr widerstandsfähig gegen chemische Oxidation und behält seine Festigkeit auch bei hohen Temperaturen bei.

Das grüne Siliziumkarbid von Bayville ist in Standard-FEPA-Körnungen sowie in kundenspezifischen Partikelgrößen, Dichten und chemischen Zusammensetzungen erhältlich, um spezifische Projektanforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus bietet Bayville auch reaktiv gebundenes Siliziumkarbid an, bei dem SiC-Pulver mit Harz oder keramischen Spitzen und Scheiben gemischt wird, um die gewünschte Form zu erhalten.

Wärmeleitfähigkeit

Siliziumkarbid (SiC) ist eine anorganische chemische Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff, die als Halbleiter mit hohem Spannungswiderstand verwendet wird. SiC wird sowohl als Schleifmittel als auch als elektrische Isolierung verwendet, da es eine hohe Verschleißfestigkeit, chemische Inertheit, Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit bei hohen Temperaturen aufweist.

SiC wird in der Regel entweder als Pulver oder als große Kristalle durch Sintern hergestellt. Die mit diesem Verfahren hergestellten keramischen Formen werden in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Beständigkeit erfordern, wie z. B. Autobremsen und -kupplungen oder kugelsichere Westen. SiC wird auch in elektronischen Bauteilen wie Leuchtdioden verwendet, die eine hohe Strom- und Temperaturtoleranz erfordern.

Die Elektronenmikroskopie zeigt ein kristallines Material namens Ceria. Seine dicht gepackte Struktur enthält zwei primäre Koordinationstetraeder aus vier Kohlenstoff- und vier Siliciumatomen, die miteinander verbunden sind. Diese vier Kohlenstoff- und vier Siliciumbindungen verhindern, dass es sich in Wasser, Alkohol und den meisten organischen Säuren (außer Flusssäure und ihren Fluoriden) auflöst. Ceroxid ist gegen die meisten anorganischen Säuren und Salze resistent, mit Ausnahme von Flusssäure und ihren Fluoriden, die seine Oberfläche angreifen.

SiC kann mit Glimmentladungs-Massenspektrometrie (GD-MS), Röntgenbeugung und induktiv gekoppelter Plasma-optischer Emissionsspektroskopie/Elektronen-Energiedispersionsspektroskopie untersucht werden. SEM-EDS ermöglicht eine unkalibrierte semiquantitative Elementkartierung. Die chemische Zusammensetzung von SiC kann auch durch die Umgebung beeinflusst werden. Daher ist es wichtig, dass wir verstehen, wie sich dieses Material während seiner Synthese und Herstellung verhält.

Elektrische Leitfähigkeit

Siliciumcarbid ist in seinem reinen Zustand ein elektrischer Isolator; wird es jedoch mit Verunreinigungen dotiert (Dotierung genannt), wird es halbleitend. Durch die Dotierung kann es den Strom effizienter leiten als Silizium, dessen Bandlücke fast dreimal kleiner ist. Daher ist SiC besser in der Lage, den hohen Spannungen und Temperaturen standzuhalten, die in elektronischen Anwendungen sowie in modernen industriellen Anwendungen auftreten.

Die Dotierung erfolgt durch Hinzufügen von Elementen, die entweder Ladungsträger aus einer Kristallstruktur aufnehmen oder abgeben. Das Hinzufügen von Elementen wie Stickstoff- und Phosphor-Ionen führt zu n-dotiertem Siliziumkarbid, während das Hinzufügen von akzeptierenden Ionen wie Bor oder Aluminium zu p-dotiertem Material führt. Sowohl n- als auch p-Typ-Siliciumcarbide weisen eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf, wobei sich ihr Seebeck-Koeffizient von negativ zu positiv verschiebt, sobald 3 und 5mol% dotiertes SiC in ihre Struktur eingebracht wird.

Siliziumkarbidkeramik ist eines der härtesten nichtoxidischen keramischen Materialien der Welt und weist einen außergewöhnlichen Härtegrad auf, der zwischen dem von Quarzkorund und synthetischem Diamant liegt. Siliciumcarbid ist beständig gegen die meisten organischen und anorganischen Säuren, Salze und Laugen - mit Ausnahme von Flusssäure - und ist sowohl zäh als auch abrasiv genug, um Metalle bei hohen Geschwindigkeiten zu schleifen. Dies rechtfertigt seine weit verbreitete Verwendung als Schleifmittel sowie als Zusatzstoff für feuerfeste Materialien oder Metallbearbeitungsprozesse.

Chemische Beständigkeit

Die chemische Beständigkeit von Siliziumkarbid ist eines seiner Markenzeichen. Es ist nahezu vollständig resistent gegen Säuren (Salz-, Schwefel- und Flusssäure), Basen (konzentrierte Natrium- und Kaliumhydroxid), oxidierende Chemikalien wie Salpetersäure sowie gegen Korrosion durch Salzwasserlösungen und die meisten Lösungsmittel.

Die ausgezeichnete chemische Reinheit von Siliciumcarbid trägt zu seinen hervorragenden feuerfesten und keramischen Eigenschaften bei und macht es zum idealen Material für Wafer-Tray-Träger und Paddles in Halbleiteröfen sowie für Anwendungen, die hohe Temperaturen, elektrische Leitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit erfordern. Dies macht Siliciumcarbid zu einer ausgezeichneten Wahl für Anwendungen, die eine hohe Temperaturbeständigkeit mit hervorragender elektrischer Leitfähigkeit erfordern, wie z. B. bei feuerfesten Anwendungen, die elektrische Leitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit erfordern.

Schwarzes Siliciumcarbid, eine kristalline Substanz, deren Härte zwischen Schmelzkorund und synthetischem Diamant liegt, eignet sich hervorragend als feuerfestes und abrasives Material. Schwarzes Siliciumcarbid wird durch Schmelzen von Quarzsand mit Petrolkoks in einem elektrischen Widerstandsofen hergestellt und kann entweder als Granulat, Pulver oder in gesinterter Form erworben werden.

RHI Magnesita produziert hochwertige Feuerfestprodukte aus Nano-Siliziumkarbidpulver mit besonderen Agglomeraten aus Kohlenstoffpartikeln mit einer Primärpartikelgröße von 50-60nm, die eine hervorragende chemische und thermische Stabilität, eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit und eine extrem hohe Porosität aufweisen. Granulate, die unter Hitze und Druck bei 1400 Grad Celsius mit Stickstoff behandelt werden, um metallisches Silizium in Siliziumnitrid umzuwandeln, ergeben schrumpfungsfreie Materialien mit offenen/geschlossenen Porositäten zwischen 10-15% je nach Anwendung.