Anvendelse af siliciumcarbid

Siliciumcarbid er et fremragende keramisk nonoxid-materiale med enestående egenskaber. Siliciumcarbid er særligt hårdt og derfor et ideelt materiale til fremstilling af slidstærke komponenter eller slibemidler.

Det har også fremragende korrosionsbestandighed og kan fungere sikkert i længere perioder i syre-, alkali- og oxidationsmiljøer. Desuden gør dens høje temperaturegenskaber den velegnet til brug i smelteovne og andet opvarmningsudstyr.

Grundlæggende iltovn

Siliciumcarbid er kendt for at være meget korrosionsbestandigt og har en Mohs-hårdhed på 9. Det udviser også overlegen slidstyrke, hvilket gør det til et fremragende valg til applikationer, der arbejder under barske miljøforhold. Desuden fungerer siliciumcarbid også som en elektrisk isolator.

Den basiske iltovn, også kaldet Linz-Donawitz-stålfremstillingsprocessen eller iltkonverterstålfremstilling, tegner sig for 67% af den globale råstålproduktion. Denne teknik anvender ilt, der blæses ind i smeltet råjern i en ildfast beholder for at oxidere det og fremstille råstål.

Moderne stålværker bruger typisk den grundlæggende iltovnsproces, hvor smeltet jern blandes med ren ilt for at fremstille stål hurtigt og effektivt. En lanse med flere dyser blæser den rene ilt ind over konverterkammeret og omdanner den til eksoterm varme, der smelter kulstofaflejringer væk og samtidig danner stål, der er egnet til forskellige anvendelser.

Stålværk

Stålværker er store integrerede anlæg, der typisk koster mellem $1 og $4 milliarder at opføre og drive, og som producerer forskellige færdige produkter såsom grovplader og rør samt skinner og stænger med en årlig produktionskapacitet på over 2.000.000 tons om året.

Integrerede værker består typisk af koksovne og kulkemiske anlæg, sinteranlæg, højovn, stålsmelteværk og valseværker. Højovnen omdanner jernmalm til flydende stål, som derefter kan støbes i forskellige former.

At planlægge fremstillingsprocessen på et stålværk indebærer at forstå alle dens procedurer. Hvis opstrømsprocedurer ikke kan samarbejde effektivt med nedstrømsprocedurer, kan udstyr og menneskelige ressourcer gå til spilde; ægte optimeringsfunktioner, der spænder over traditionelle systemgrænser, kan være løsningen på denne udfordring. Energiintensiteten er faldet betydeligt i denne industri i løbet af de sidste femten år.

Kemisk industri

Siliciumcarbid er et af de hårdeste stoffer, vi kender, med en Mohs-hårdhedsskala, der kan sammenlignes med diamant. Derfor har det mange anvendelsesmuligheder inden for slibende bearbejdning på grund af dets fremragende modstandsdygtighed over for slid. Desuden har siliciumcarbid fremragende korrosionsbestandige egenskaber, da det bevarer sin styrke selv ved temperaturer op til 2700 grader C.

Kemiske behandlingsmiljøer udsætter ofte metaller for syrer, baser og andre skadelige stoffer; derudover har det fremragende varmeledningsevne og lave udvidelseskoefficienter for ekstra pålidelighed.

Carborundum kan dopes med enten fosfor eller nitrogen for at producere en n-type halvleder, og beryllium, bor, aluminium og gallium for p-type doping. Med sit brede båndgab muliggør det en mere effektiv elektrisk energioverførsel end traditionelle halvledere som silicium eller germanium - hvilket gør det velegnet til effektelektronik som DC/DC-konvertere til opladningssystemer til elbiler, LED-fremstilling samt ædelstensskæring/polering. Carborundum i sig selv kan nogle gange endda bruges som ædelsten!

Bilindustrien

Siliciumcarbid spiller en central rolle i bilproduktionen og har mange fordele, som er med til at sænke energiforbruget og elregningen. Siliciumcarbid giver betydelige potentielle besparelser i en industri, der står over for så dramatiske forandringer, at det spiller sin rolle.

Siliciumcarbid (SiC) er en ekstremt hård og holdbar syntetisk fremstillet krystallinsk forbindelse af silicium og kulstof, der typisk fås som sintret materiale og fremstilles ved hjælp af forskellige teknikker såsom omkrystallisering, varmpresning, mikrobølgesintring, reaktionssintring eller trykløs sintring. Siliciumcarbid tjener et vigtigt formål som slibemateriale og kan findes i slibeskiver, skæreværktøjer og sandpapirprodukter.

Siliciumcarbid har enestående elektriske egenskaber på grund af dets halvledernatur. Dette materiales modstandsdygtighed over for organiske og uorganiske syrer, salte og baser er bedre end mange af deres modstykkers med en modstandsdygtighed på op til syv størrelsesordener, hvilket gør dette isoleringsmateriale velegnet til applikationer som traktionsomformere til elektriske køretøjer samt DC/DC-omformere til energilagringssystemer.