Použití karbidu křemíku

Karbid křemíku je vynikající neoxidový keramický materiál s výjimečnými vlastnostmi. Karbid křemíku je obzvláště tvrdý a je ideálním materiálem pro výrobu součástek odolných proti opotřebení nebo abraziv.

Vyznačuje se také vynikající odolností proti korozi a může bezpečně pracovat po delší dobu v kyselém, alkalickém a oxidačním prostředí. Kromě toho je díky svým vysokým teplotám vhodný pro použití v pecích na roztavené kovy a dalších topných zařízeních.

Základní kyslíková pec

Karbid křemíku je známý svou vysokou odolností proti korozi a může se pochlubit tvrdostí podle Mohsovy stupnice 9. Vykazuje také vynikající odolnost proti opotřebení, což z něj činí vynikající volbu pro aplikace, které pracují v náročných podmínkách prostředí. Kromě toho karbid křemíku funguje také jako elektrický izolant.

Základní kyslíková pec, označovaná také jako Linz-Donawitzův proces výroby oceli nebo výroba oceli s kyslíkovým konvertorem, představuje 67% celosvětové výroby surové oceli. Tato technologie využívá vhánění kyslíku do roztaveného surového železa v žáruvzdorné vyzděné nádobě za účelem jeho oxidace a výroby surové oceli.

Moderní ocelárny obvykle využívají základní proces kyslíkové pece, při kterém se roztavené železo mísí s čistým kyslíkem, aby se ocel vyráběla rychle a efektivně. Kopí s několika tryskami vhání tento čistý kyslík nad konvertorovou komoru konvertoru a přeměňuje jej na exotermické teplo, které taví uhlíkové usazeniny a současně vytváří ocel vhodnou pro různá použití.

Ocelárna

Ocelárny jsou velká integrovaná zařízení, jejichž výstavba a provoz obvykle stojí $1 až $4 miliard a která vyrábějí různé hotové výrobky, jako jsou těžké plechy a trubky a také kolejnice a tyče, s roční výrobní kapacitou přesahující 2 000 000 tun ročně.

Integrované hutě se obvykle skládají z koksovacích pecí a chemického závodu na zpracování uhlí, aglomeračního závodu, vysoké pece, tavírny oceli a válcovny. Vysoká pec přeměňuje železnou rudu na tekutou ocel, kterou lze poté odlévat do různých tvarů.

Plánování výrobního procesu v ocelárně zahrnuje pochopení všech jeho postupů. Pokud postupy na vyšších stupních výroby nemohou účinně spolupracovat s postupy na nižších stupních výroby, může dojít k plýtvání zařízením a lidskými zdroji; řešením tohoto problému mohou být skutečné optimalizační schopnosti, které překračují tradiční systémové hranice. Energetická náročnost se v tomto odvětví za posledních patnáct let výrazně snížila.

Chemický průmysl

Karbid křemíku je jednou z nejtvrdších známých látek, jeho tvrdost je srovnatelná s tvrdostí diamantu podle Mohsovy stupnice. Díky své vynikající odolnosti proti opotřebení má mnohostranné využití při abrazivním obrábění. Karbid křemíku navíc vykazuje vynikající korozní odolnost, protože si zachovává pevnost až do teploty 2700 stupňů Celsia.

V prostředí chemického zpracování jsou kovy často vystaveny působení kyselin, louhů a dalších škodlivých látek; navíc má vynikající tepelnou vodivost a nízký koeficient roztažnosti, což zvyšuje spolehlivost.

Karborund lze dopovat fosforem nebo dusíkem, aby vznikl polovodič typu n, a beryliem, bórem, hliníkem a heliem pro dopování typu p. Díky širokému pásmu, které umožňuje účinnější přenos elektrické energie než tradiční polovodiče, jako je křemík nebo germanium, je vhodný pro výkonovou elektroniku, například DC/DC měniče pro nabíjecí systémy elektromobilů, výrobu LED diod a také pro broušení/leštění drahých kamenů. Karborundum samotné může být někdy dokonce použito jako drahokam!

Automobilový průmysl

Karbid křemíku hraje klíčovou roli při výrobě automobilů a nabízí řadu výhod, které pomáhají snížit spotřebu energie a účty za elektřinu. Karbid křemíku nabízí významné potenciální úspory v celém odvětví, které čelí tak dramatickým změnám, protože hraje svou roli.

Karbid křemíku (SiC) je extrémně tvrdá a odolná synteticky vyráběná krystalická sloučenina křemíku a uhlíku, obvykle dostupná jako slinutý materiál a vyráběná různými technikami, jako je rekrystalizace, lisování za tepla, mikrovlnné slinování, reakční slinování nebo beztlakové slinování. Karbid křemíku slouží k důležitým účelům jako brusný materiál a lze jej nalézt v brusných kotoučích, řezných nástrojích a výrobcích z brusného papíru.

Karbid křemíku má díky své polovodičové povaze výjimečné elektrické vlastnosti. Odolnost tohoto materiálu vůči organickým a anorganickým kyselinám, solím a zásadám je vyšší než u mnoha jejich protějšků, jejichž odolnost se liší až o sedm řádů; díky tomu je tento izolační materiál vhodný pro aplikace, jako jsou trakční měniče pro elektrická vozidla a DC/DC měniče pro systémy skladování energie.