{"id":378,"date":"2024-05-06T14:17:49","date_gmt":"2024-05-06T06:17:49","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=378"},"modified":"2024-07-05T21:54:57","modified_gmt":"2024-07-05T13:54:57","slug":"genbrug-af-siliciumcarbid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/genbrug-af-siliciumcarbid\/","title":{"rendered":"Genbrug af siliciumcarbid"},"content":{"rendered":"<p>Siliciumcarbid (SiC) er blevet et vigtigt teknologisk materiale. Det bruges til slibemidler, teknisk keramik og ildfaste materialer - samt til fremstilling af halvledere.<\/p>\n<p>SiC fremstilles ved at opvarme kvartssand blandet med kulstof i form af petroleumskoks ved h\u00f8je temperaturer i store \u00e5bne \"Acheson\"-ovne og produceres derefter i b\u00e5de gr\u00f8nne og sorte varianter til brug som byggemateriale.<\/p>\n<h2>Slibende<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) er et industrielt materiale med mange anvendelsesmuligheder inden for slibemiddelproduktion, fremstilling af halvlederchips og krystalradioproduktion (se billedet nedenfor). Rent SiC er farvel\u00f8st, men urenheder i form af jern giver det en brun-sort nuance. Desuden fungerer SiC b\u00e5de som katalysator og i h\u00f8jtemperaturovne - s\u00e5 hvad skulle der ellers kunne g\u00e5 galt?<\/p>\n<p>Wiresavning af siliciumskiver producerer store m\u00e6ngder affald i form af SiC-slurry. Denne blanding indeholder pulveriseret SiC, der er ansvarlig for h\u00e5rdhed og sk\u00e6reevne, samt polyethylenglycol (PEG), der fungerer som b\u00e5de b\u00e6rer og k\u00f8lemiddel. Under savning \u00e6ndres partikelst\u00f8rrelsesfordelingen og bliver forurenet med st\u00f8vpartikler; til genbrugsform\u00e5l skal det derefter renses, f\u00f8r det genbruges igen.<\/p>\n<p>Forskere ved Rice University er ved at udvikle en ny m\u00e5de at upcycle affald af siliciumbarrer til et energieffektivt, omkostningseffektivt slibeprodukt af h\u00f8j kvalitet ved hj\u00e6lp af v\u00e6ske-v\u00e6ske-ekstraktion og alkaliopl\u00f8sning for at producere en pulverblanding med 72% SiC og 28% siliciumindhold - som senere bruges til at slibe, polere eller slibe genstande; det kan endda findes i fly eller vindm\u00f8ller!<\/p>\n<h2>Elektriske k\u00f8ret\u00f8jer<\/h2>\n<p>Effektelektronik er kernen i elektriske k\u00f8ret\u00f8jer (EV'er) og vil drive elektrificeringen af massebiler. Siliciumcarbid (SiC) er blevet et attraktivt erstatningsmateriale i energikonverteringssystemer som f.eks. hovedtraktionsomformere til BEV'er og FCEV'er; dette giver mulighed for forbedret energieffektivitet, lavere koblingstab, mere sikker drift ved h\u00f8je temperaturer, \u00f8get sp\u00e6ndingskapacitet i mindre og lettere systemer.<\/p>\n<p>SiC er blevet et vigtigt materiale i elbilsektoren, fra sm\u00e5 invertere til store omformere og akkumulatorer. Dette omr\u00e5de repr\u00e6senterer et enormt v\u00e6kstpotentiale for producenter af SiC-teknologi; derfor er det vigtigt, at de holder sig ajour med udviklingen, der kan \u00e6ndre eftersp\u00f8rgslen efter deres produkt(er).<\/p>\n<p>Nye elbiler bruger batterier med meget st\u00f8rre kapacitet og kr\u00e6ver mere str\u00f8m fra deres invertere for at h\u00e5ndtere denne belastning, hvilket kr\u00e6ver flere MOSFET'er pr. inverter og potentielt \u00f8ger eftersp\u00f8rgslen efter siliciumcarbid-MOSFET'er.<\/p>\n<p>For at im\u00f8dekomme denne voksende eftersp\u00f8rgsel skal virksomhederne udvikle en sund genbrugsstrategi, der tager h\u00f8jde for dynamikken i markedet, v\u00e6rdik\u00e6den og teknologien. Virksomheder, der hurtigt kan udvikle n\u00f8glekompetencer og danne partnerskaber, der underst\u00f8tter EV-forretningen, vil f\u00e5 en konkurrencem\u00e6ssig fordel og skabe v\u00e6rdi; det vil ogs\u00e5 omfatte gennemgang af geninvesteringstidsplaner for at sikre, at de ikke kommer bagud i forhold til eftersp\u00f8rgselskurven.<\/p>\n<h2>Halvleder<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) er et syntetisk industrimineral, der er meget udbredt i mange brancher p\u00e5 grund af dets enest\u00e5ende egenskaber, s\u00e5som h\u00e5rdhed, modstandsdygtighed over for h\u00f8je temperaturer og kemisk resistens. Mens moissanit kun findes naturligt i sporm\u00e6ngder i visse meteoritter eller korundaflejringer, kommer det meste SiC, der produceres i dag, i syntetisk form som enten granulat eller pulver.<\/p>\n<p>Desv\u00e6rre ender meget af det materiale, der finder vej til produktionslinjerne, som biprodukter fra fremstillingsprocesser, og meget slaggeaffald (der indeholder silicium og kulstof) ender typisk med at blive smidt ind i ovne som affald. Indtil nu har den eneste mulighed v\u00e6ret forbr\u00e6nding eller solvolyse, som er energikr\u00e6vende og producerer farlige biprodukter.<\/p>\n<p>Forskere har udviklet en proces kaldet flash upcycling til at omdanne denne slagge til siliciumcarbid (SiC) af h\u00f8j kvalitet. Ved at opvarme den ved temperaturer p\u00e5 op til 2.400 grader i en ovn med inert atmosf\u00e6re giver flash upcycling ren siliciumcarbid, der kan bruges til mange form\u00e5l.<\/p>\n<p>Der findes separations- og rensningsprocesser for denne slagge, men deres evne til at genvinde applikationer af h\u00f8j kvalitet er begr\u00e6nset p\u00e5 grund af kornst\u00f8rrelsesbegr\u00e6nsninger og problemer med sk\u00e6reevne; nuv\u00e6rende genanvendelsesmetoder involverer downcycling eller deponering; Fraunhofer IKTS har skabt en overkommelig metode til genanvendelse af pulverformige SiC-affaldsprodukter ved hj\u00e6lp af enkle, men \u00f8konomiske processer og produkter.<\/p>\n<h2>Medicinsk<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid er en h\u00e5rd og holdbar ikke-oxidkeramik med en imponerende r\u00e6kke fysiske og kemiske egenskaber, s\u00e5som h\u00f8j styrke, lav varmeudvidelse og evnen til at modst\u00e5 ekstreme temperaturer - egenskaber, der har gjort det popul\u00e6rt som ildfast materiale samt som effektelektronikkomponenter til elektriske k\u00f8ret\u00f8jer og tr\u00e5dl\u00f8se 5G-sendere. Desv\u00e6rre er produktionsomkostningerne for siliciumcarbid stadig relativt h\u00f8je.<\/p>\n<p>SiC er bredt anerkendt for sin meget h\u00f8jkvalitets krystalliserede form, der bruges til medicinske anvendelser som sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer og kirurgiske implantater. If\u00f8lge estimater kan de \u00e5rlige produktionsomkostninger n\u00e5 helt op p\u00e5 $1,5 milliarder!<\/p>\n<p>Forskere har med succes udviklet en milj\u00f8venlig m\u00e5de at producere siliciumcarbid p\u00e5 fra glas- og plastaffald. Ved at anvende en energieffektiv flash upcycling-proces har de omdannet udtjent glasfiberforst\u00e6rket plast (GFRP) til siliciumcarbid (SiC). GFRP er et udbredt materiale, der findes overalt fra flydele til vindm\u00f8llevinger, men dets st\u00e6rke og holdbare egenskaber g\u00f8r det ofte udfordrende at genanvende det, n\u00e5r dets levetid er slut.<\/p>\n<p>Flash upcycling er et milj\u00f8venligt alternativ til forbr\u00e6nding og solvolyse, hvor der anvendes giftige kemikalier. Desuden viser livscyklusanalyser, at dette regenerative system producerer mindre energiforbrug, drivhusgasemissioner og vandforbrug end traditionelle metoder til bortskaffelse af FRP.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-529\" src=\"http:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling.jpg\" alt=\"Genbrug af siliciumcarbid\" width=\"800\" height=\"800\" srcset=\"https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling.jpg 800w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling-300x300.jpg 300w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling-150x150.jpg 150w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling-768x768.jpg 768w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Silicon-Carbide-Recycling-12x12.jpg 12w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon Carbide (SiC) has emerged as an essential technological material. It&#8217;s utilized for use in abrasives, technical ceramics and refractories &#8211; as well as semiconductor manufacturing. Produced by heating silica sand mixed with carbon in the form of petroleum coke at high temperatures in huge open &#8220;Acheson&#8221; furnaces, SiC is then produced in both Green [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-378","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/378","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=378"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/378\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":530,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/378\/revisions\/530"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=378"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=378"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=378"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}