Silicijev karbid v prahu

Washington Mills ponuja izdelke CARBOREX(r) v različnih kemijskih sestavah in velikostih za zelo natančne postopke prilivanja in poliranja ter za uporabo z vezanimi/prevlečenimi abrazivi ali za peskanje pod pritiskom.

Silicijev karbid (običajno imenovan karborundum) je eden od najtrših materialov, ki so na voljo, in ga pogosto najdemo v izdelkih, ki zahtevajo visoko vzdržljivost, kot so avtomobilske zavore in sklopke, neprebojni jopiči in neprebojna oblačila.

Trdota

Silicijev karbid je eden najtrših materialov, kar jih poznamo, saj je na Mohsovi lestvici trdote na drugem mestu za diamantom - po trdoti presega celo trdoto volframovega karbida! Ognjevzdržni materiali iz silicijevega karbida lahko vzdržijo izjemno visoke temperature, medtem ko se uporabljajo za brušenje, rezanje in peskanje.

Silicijev karbid (SiC) je industrijska mineralna kristalna silikatna spojina, sestavljena iz silicija (Si) in ogljika (C). Je eden od dveh najbolj razširjenih industrijskih mineralnih silikatov za korundom. Proizvodnja silicijevega karbida vključuje segrevanje kremenčevega peska, pomešanega z ogljikovim petrolkoksom, na visoke temperature v električni uporni peči, pri čemer nastanejo zeleno in črno obarvane kristalne strukture; zeleno obarvani silicijev karbid ima na splošno manjše količine nečistoč kot njegov črno obarvani kolega.

Zeleni silicijev karbid se ponaša z odličnimi abrazivnimi in rezalnimi lastnostmi, zato je idealen material za brušenje materialov z nizko natezno trdnostjo, kot so steklo, kamen in neželezne kovine. Zeleni silicijev karbid je tudi zelo odporen proti kemični oksidaciji, hkrati pa ohranja trdnost pri povišanih temperaturah.

Bayvillov zeleni silicijev karbid je na voljo v standardnih velikostih peska FEPA ter v velikostih delcev, gostotah in kemijskih sestavah po meri, ki ustrezajo posebnim potrebam projekta. Poleg tega družba Bayville ponuja tudi reaktivno vezani silicijev karbid, ki vključuje mešanje prahu SiC s smolo ali vitrificiranimi točkami in kolesi, da se oblikuje želena oblika.

Toplotna prevodnost

Silicijev karbid (SiC) je anorganska kemična spojina, sestavljena iz silicija in ogljika, ki se uporablja kot polprevodnik z visoko napetostno upornostjo. SiC se uporablja kot abrazivni material in električna izolacija zaradi izjemne odpornosti proti obrabi, kemične inertnosti, toplotne prevodnosti in trdnosti pri povišanih temperaturah.

SiC se običajno proizvaja v obliki prahu ali velikih kristalov s sintranjem, keramične oblike, proizvedene s tem postopkom, pa se uporabljajo v aplikacijah, ki zahtevajo visoko vzdržljivost, kot so med drugim avtomobilske zavore in sklopke ali neprebojni jopiči. SiC se uporablja tudi kot elektronske komponente, kot so svetleče diode, ki zahtevajo visoko toleranco toka in temperaturno toleranco.

Elektronska mikroskopija pokaže kristalinični material, imenovan Ceria. Njegova tesno zapakirana struktura vsebuje dva primarna koordinacijska tetraedra s štirimi ogljikovimi in štirimi silicijevimi atomi, ki so med seboj povezani - te štiriogljične/štiri silicijeve vezi preprečujejo njegovo netopno raztapljanje v vodi, alkoholu in večini organskih kislin (razen fluorovodikove kisline in njenih fluoridov). Ceria je odporna na večino anorganskih kislin in soli, razen fluorovodikove kisline in njenih fluoridov, ki razjedajo njeno površino.

SiC lahko preučujemo z masno spektrometrijo z žarilno razelektritvijo (GD-MS), rentgensko difrakcijo in optično emisijsko spektroskopijo z induktivno sklopljeno plazmo/elektronsko energijsko disperzijsko spektroskopijo. SEM-EDS omogoča nekalibrirano polkvantitativno kartiranje elementov. Na kemijsko sestavo SiC lahko vpliva tudi okolje, zato je bistveno, da razumemo, kako se ta material obnaša med procesi sinteze in proizvodnje.

Električna prevodnost

Silicijev karbid je v čistem stanju električni izolator, vendar postane polprevodnik, če je dopiran z nečistočami (tako imenovano dopiranje). Dopiranje mu omogoča, da vodi tok učinkoviteje kot silicij, katerega pasovna vrzel je skoraj trikrat manjša. Zato je SiC bolje pripravljen za prenašanje visokih napetosti in temperatur, ki se uporabljajo v elektroniki in sodobni industriji.

Dopiranje poteka z dodajanjem elementov, ki sprejemajo ali oddajajo nosilce naboja znotraj kristalne strukture. Z dodajanjem elementov, kot so dušikovi in fosforjevi ioni, nastane silicijev karbid, dopiran z n-tipom, z dodajanjem sprejemnih ionov, kot sta bor ali aluminij, pa nastane material, dopiran s p-tipom. Tako n- kot p-tip silicijevega karbida kažeta visoko električno prevodnost, pri čemer se njun Seebeckov koeficient premakne iz negativnega v pozitivnega, takoj ko v njegovo strukturo vnesemo 3 in 5mol% dopiranega SiC.

Keramika iz silicijevega karbida je eden najtrših neoksidnih keramičnih materialov na svetu, saj se ponaša z izjemno trdoto med taljenim aluminijevim oksidom in sintetičnim diamantom. Silicijev karbid je odporen na večino organskih in anorganskih kislin, soli in lugov - z izjemo fluorovodikove kisline - in je dovolj trd in abraziven za brušenje kovin pri visokih hitrostih, kar upravičuje njegovo široko uporabo kot abraziva, uporablja pa se tudi kot dodatek za ognjevzdržne materiale ali obdelavo kovin.

Kemijska odpornost

Silicijev karbid je kemijsko odporen, kar je ena od njegovih odlik. Ostaja skoraj popolnoma odporen na kisline (klorovodikovo, žveplovo in fluorovodikovo), baze (koncentriran natrijev hidroksid in kalijev hidroksid), oksidacijske kemikalije, kot je dušikova kislina, ter korozijo zaradi raztopin slane vode in večine topil.

Odlična kemijska čistost silicijevega karbida prispeva k njegovim odličnim ognjevzdržnim in keramičnim lastnostim, zato je idealen material za nosilce pladnjev za rezine in lopatice v polprevodniških pečeh ter za aplikacije, ki zahtevajo visoke temperature, električno prevodnost in električno prevodnost. Zaradi tega je silicijev karbid odlična izbira za aplikacije, ki zahtevajo visoko temperaturno odpornost z odlično električno prevodnostjo, kot na primer v ognjevzdržnih aplikacijah, ki zahtevajo električno prevodnost in temperaturno odpornost.

Črni silicijev karbid, kristalinična snov s trdoto med taljenim aluminijevim oksidom in sintetičnim diamantom, je odlična izbira ognjevzdržnega in abrazivnega materiala. Črni silicijev karbid, ki se proizvaja s taljenjem kremenčevega peska z naftnim koksom v električnih upornih pečeh, je mogoče kupiti v obliki zrnc, prahu ali sintranega materiala.

RHI Magnesita proizvaja vrhunske ognjevzdržne izdelke iz prahu nano silicijevega karbida s posebnimi aglomerati ogljikovih delcev velikosti med 50 in 60 nm, ki zagotavljajo izjemno kemijsko in toplotno stabilnost, odlično mehansko trdnost in izjemno visoko stopnjo poroznosti. Z granulami, obdelanimi z dušikom pod toploto in pritiskom pri 1400 stopinjah Celzija za pretvorbo kovinskega silicija v silicijev nitrid, nastanejo materiali brez krčenja z odprto/zaprto poroznostjo med 10-15%, odvisno od uporabe.