Hvad bruges siliciumcarbid til?

Siliciumcarbid (SiC) er en uorganisk forbindelse, der består af silicium og kulstof. SiC forekommer naturligt som det ekstremt sjældne mineral moissanit, men masseproduktionen startede i 1893 i pulverform som et slibemiddel.

Korn af SiC kan kombineres gennem sintring for at producere hård keramik, der kan bruges i applikationer, der kræver holdbarhed, såsom bilbremser eller skudsikre vestkeramiske plader. De findes også i elektroniske enheder, der fungerer ved højere temperaturer og spændinger.

Slibende

Slibende siliciumcarbid er et ekstremt hårdt materiale, der bruges i mange industrielle processer. Dette sandpapirlignende produkt kan bruges til tør- og vådslibning for at fjerne rust fra metaller og glas samt til afgratning og polering.

Siliciumcarbid (SiC) er en organisk kemisk forbindelse, der består af silicium og kulstof, og som dannes naturligt som mineralet moissanit, men masseproduktion begyndte i 1893 til brug som slibemiddel. Når det smeltes sammen via sintring, danner det ekstremt hård keramik, som har mange anvendelser i f.eks. gulvbelægning eller panserbeklædning.

Sort siliciumkarbidpulver er hurtigt blevet et af de førende valg inden for slibemidler på grund af dets hårdhed og langsigtede ydeevne, og det erstatter ofte slibemidler af aluminiumoxid i applikationer, der kræver høj holdbarhed og effektivitet. Sort siliciumcarbid finder også anvendelse i metallurgiske anvendelser, hvor dets modstandsdygtighed over for varmechok og termisk udvidelse er afgørende, og i halvleder- og elektronikproduktion, hvor dets overlegne elektriske egenskaber udnyttes.

Ildfast

Siliciumcarbid er et af de mest avancerede ildfaste materialer. Dette materiale har en enestående kemisk stabilitet og varmeledningsevne med en ekstremt lav udvidelseskoefficient, foruden stærke mekaniske og slidstærke egenskaber og en lav vægt.

Glasfiberforstærket plast (GFRP) findes i mange industrielle anvendelser, fra glasfremstilling og forsvarsapplikationer, såsom panserbeskyttelse til kampvogne og pansrede køretøjer, til sanitetsartikler, ovne, støberier og lyddæmpere.

Varmeisolerende keramik bruges i affaldsforbrændingsanlæg, roterovne og højovne på grund af deres varmeisolerende egenskaber og styrke. Desuden har støbegods fremstillet af dette materiale fundet anvendelse i smelteovnsforinger, understøtninger og sækkeforinger samt støbegods, der understøtter de foringer, understøtninger og sække, der anvendes af smelteværker. Dets primære anvendelse ligger dog inden for produktion af ildfast keramik til varmeisolering, forstærkning, slidstyrke samt forstærkning fra tørpresningsprocesser med reaktionsbindinger eller ekstruderingsprocesser, der giver produkter med enestående kemiske og mekaniske egenskaber, hvilket gør dette materiale perfekt til brug under ekstreme forhold.

Elektriske køretøjer

Siliciumcarbid har skabt bølger i elbilsektoren som en vigtig del af DC-til-DC-konvertere og onboard-opladere, sammen med galliumnitrid-halvledere og andre halvledere, for at hjælpe elbiler med at løse problemer med batteriopladning, der er forbundet med traditionelle siliciuminvertere.

Slibemidler af siliciumkarbid - Keramisk pulver af siliciumkarbid bruges i vid udstrækning til fremstilling af slibeprodukter som sandpapir og slibeskiver på grund af dets hårde, elastiske overflade, der modstår meget høj slidstyrke.

Halvleder - SiC er typisk en elektrisk isolator, men ved at tilsætte urenheder eller dopingstoffer kan den fungere som en P-type halvleder og bruges i mange forskellige applikationer fra effekttransistorer til dioder og sensorer ved høje temperaturer.

På grund af sin lave varmeudvidelse og stivhed er siliciumcarbid et fremragende materiale til teleskopspejle. Mens naturligt forekommende moissanit kan findes i små mængder i meteoritter og kimberlitaflejringer, kommer det meste siliciumcarbid, der sælges i verden, fra syntetiske produktionsanlæg - hvilket gør dekorative genstande som syntetiske moissanitjuveler mulige.

Halvleder

Siliciumcarbid (SiC) er et af de letteste, hårdeste og stærkeste avancerede keramiske materialer på markedet i dag. Derudover er det ugiftigt og modstandsdygtigt over for syrer, lud og korrosion.

SiC skabes ved at kombinere kvartssand med kulstofrige materialer som petroleumskoks i en elektrisk ovn. Dette resulterer i dannelsen af grøn eller sort krystalliseret SiC med forskellige egenskaber afhængigt af renheden af de råmaterialer, der bruges til at fremstille det.

SiC har et usædvanligt bredt båndgab, hvilket gør det velegnet til højspændingshalvlederenheder som Schottky Barrier Diodes og MOSFET'er, der fungerer ved højere temperaturer, samtidig med at de har reduceret tændingsmodstand sammenlignet med silicium (Si).

Moissanit, den naturlige mineralform af SiC, findes kun i små mængder i meteoritter og korundaflejringer; al moissanit af smykkekvalitet, der sælges i dag, er syntetisk; det meste SiC, der bruges i elektronikapplikationer, kommer fra syntetisering af SiC-pulver ved hjælp af forskellige metoder.