Verwendung von Siliziumkarbid

Siliziumkarbid ist ein hervorragender nichtoxidischer keramischer Werkstoff mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Siliziumkarbid ist besonders hart und eignet sich hervorragend für die Herstellung von verschleißfesten Bauteilen oder Schleifmitteln.

Es bietet außerdem eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und kann über längere Zeiträume in sauren, alkalischen und oxidativen Umgebungen sicher betrieben werden. Außerdem eignet es sich aufgrund seiner Hochtemperaturleistung für den Einsatz in Metallschmelzöfen und anderen Heizgeräten.

Basic-Sauerstoff-Ofen

Siliziumkarbid ist für seine hohe Korrosionsbeständigkeit bekannt und weist eine Mohs-Härte von 9 auf. Es weist auch eine hervorragende Verschleißfestigkeit auf, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für Anwendungen macht, die unter harten Umweltbedingungen arbeiten. Darüber hinaus wirkt Siliziumkarbid auch als elektrischer Isolator.

Auf den Sauerstoffblasofen, auch Linz-Donawitz-Stahlerzeugungsverfahren oder Sauerstoffkonverter-Stahlerzeugung genannt, entfallen 67% der weltweiten Rohstahlproduktion. Bei diesem Verfahren wird in einem feuerfest ausgekleideten Gefäß Sauerstoff in geschmolzenes Roheisen eingeblasen, um es zu oxidieren und Rohstahl zu erzeugen.

In modernen Stahlwerken wird in der Regel das grundlegende Sauerstoffofenverfahren angewandt, bei dem geschmolzenes Eisen mit reinem Sauerstoff vermischt wird, um schnell und effizient Stahl zu erzeugen. Eine Mehrdüsenlanze bläst diesen reinen Sauerstoff über die Konverterkammer des Konverters und wandelt ihn in exotherme Wärme um, wodurch Kohlenstoffablagerungen weggeschmolzen werden und gleichzeitig Stahl für verschiedene Verwendungszwecke entsteht.

Stahlwerk

Stahlwerke sind große integrierte Anlagen, deren Bau und Betrieb in der Regel $1 Mrd. bis $4 Mrd. kosten und die verschiedene Fertigprodukte wie Grobbleche und Rohre sowie Schienen und Stabstahl mit einer jährlichen Produktionskapazität von über 2.000.000 Tonnen herstellen.

Integrierte Hüttenwerke bestehen in der Regel aus Koksöfen und Kohlechemieanlagen, Sinteranlagen, Hochöfen, Stahlschmelzwerken und Walzwerken. Der Hochofen wandelt Eisenerz in flüssigen Stahl um, der dann in verschiedene Formen gegossen werden kann.

Die Planung des Fertigungsprozesses in einem Stahlwerk erfordert das Verständnis aller Abläufe. Wenn die vorgelagerten Verfahren nicht effektiv mit den nachgelagerten Verfahren zusammenarbeiten können, könnten Anlagen und Personalressourcen verschwendet werden; echte Optimierungsfunktionen, die die traditionellen Systemgrenzen überschreiten, können die Lösung für diese Herausforderung sein. Die Energieintensität ist in dieser Branche in den letzten fünfzehn Jahren erheblich zurückgegangen.

Chemische Industrie

Siliziumkarbid ist eine der härtesten Substanzen, die es gibt. Seine Mohshärte ist mit der von Diamant vergleichbar. Aufgrund seiner ausgezeichneten Verschleißfestigkeit wird es in vielen Bereichen der abrasiven Bearbeitung eingesetzt. Darüber hinaus weist Siliziumkarbid eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf, da es seine Festigkeit selbst bei Temperaturen von bis zu 2700 Grad Celsius beibehält.

In chemischen Verarbeitungsumgebungen sind Metalle häufig Säuren, Laugen und anderen schädlichen Stoffen ausgesetzt; außerdem verfügt es über eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, was die Zuverlässigkeit erhöht.

Carborundum kann entweder mit Phosphor oder Stickstoff dotiert werden, um einen n-Typ-Halbleiter zu erzeugen, und mit Beryllium, Bor, Aluminium und Gallium für eine p-Typ-Dotierung. Mit seiner großen Bandlücke ermöglicht es eine effizientere elektrische Energieübertragung als herkömmliche Halbleiter wie Silizium- oder Germanium-Halbleiter. Dadurch eignet es sich für die Leistungselektronik wie DC/DC-Wandler für Ladesysteme von Elektrofahrzeugen, für die Herstellung von LEDs sowie für Anwendungen beim Schleifen/Polieren von Edelsteinen. Carborundum selbst kann manchmal sogar als Edelstein verwendet werden!

Autoindustrie

Siliziumkarbid spielt eine zentrale Rolle in der Automobilproduktion und bietet zahlreiche Vorteile, die zur Senkung des Energieverbrauchs und der Stromrechnungen beitragen. Siliziumkarbid bietet ein beträchtliches Einsparungspotenzial in einer Branche, die mit so dramatischen Veränderungen konfrontiert ist, dass es eine Rolle spielt.

Siliciumcarbid (SiC) ist eine extrem harte und dauerhafte synthetisch hergestellte kristalline Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff, die in der Regel als gesintertes Material vorliegt und durch verschiedene Verfahren wie Rekristallisation, Heißpressen, Mikrowellensintern, Reaktionssintern oder druckloses Sintern hergestellt wird. Siliziumkarbid dient als wichtiges Schleifmittel und ist in Schleifscheiben, Schneidwerkzeugen und Schleifpapierprodukten zu finden.

Siliziumkarbid verfügt aufgrund seiner Halbleitereigenschaften über außergewöhnliche elektrische Eigenschaften. Die Widerstandsfähigkeit dieses Materials gegenüber organischen und anorganischen Säuren, Salzen und Laugen ist vielen ihrer Gegenstücke mit Widerständen von bis zu sieben Größenordnungen überlegen. Dadurch eignet sich dieses Isoliermaterial für Anwendungen wie Traktionswechselrichter für Elektrofahrzeuge sowie DC/DC-Wandler für Energiespeichersysteme.