Wofür wird Siliziumkarbid verwendet?

Siliciumcarbid (SiC) ist eine anorganische Verbindung, die aus Silicium und Kohlenstoff besteht. Während SiC in der Natur in Form des extrem seltenen Minerals Moissanit vorkommt, wurde 1893 mit der Massenproduktion in Pulverform als Schleifmittel begonnen.

SiC-Körner können durch Sintern zu harten Keramiken verbunden werden, die in Anwendungen eingesetzt werden können, die eine lange Lebensdauer erfordern, z. B. in Autobremsen oder Keramikplatten für kugelsichere Westen. Man findet sie auch in elektronischen Geräten, die bei höheren Temperaturen und Spannungen arbeiten.

Abrasivmittel

Abrasives Siliziumkarbid ist ein extrem widerstandsfähiges Material, das in vielen industriellen Verfahren eingesetzt wird. Dieses sandpapierähnliche Produkt kann zum Trocken- und Nassschleifen verwendet werden, um Rost von Metallen und Gläsern zu entfernen, sowie zum Entgraten und Polieren.

Siliciumcarbid (SiC) ist eine organisch-chemische Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff, die in der Natur als Mineral Moissanit vorkommt; die Massenproduktion wurde jedoch 1893 für die Verwendung als Schleifmittel aufgenommen. Wenn es durch Sintern zusammengeschmolzen wird, bildet es extrem harte Keramik, die in vielen Anwendungen wie Fußböden oder Panzerungen eingesetzt wird.

Schwarzes Siliziumkarbidpulver hat sich aufgrund seiner Härte und langfristigen Leistung schnell zu einem der wichtigsten Schleifmittel entwickelt und ersetzt häufig Aluminiumoxid-Schleifmittel in Anwendungen, die ein hohes Maß an Haltbarkeit und Effizienz erfordern. Schwarzes Siliziumkarbid wird auch in metallurgischen Anwendungen eingesetzt, wo seine Beständigkeit gegen Hitzeschock und thermische Ausdehnung von entscheidender Bedeutung ist, sowie in der Halbleiter- und Elektronikindustrie, wo seine hervorragenden elektrischen Eigenschaften genutzt werden.

Feuerfest

Siliziumkarbid ist eines der modernsten feuerfesten Materialien. Dieses Material zeichnet sich durch eine außergewöhnliche chemische Stabilität und Wärmeleitfähigkeit mit einem extrem niedrigen Ausdehnungskoeffizienten aus und verfügt zudem über starke mechanische und abriebfeste Eigenschaften sowie ein geringes Gewicht.

Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) finden sich in vielen industriellen Anwendungen, von der Glasherstellung über Verteidigungsanwendungen wie Panzerschutz für Panzer und gepanzerte Fahrzeuge bis hin zu Sanitärprodukten, Ofenöfen, Gießereien und Schalldämpfern.

Wärmedämmkeramiken werden aufgrund ihrer wärmeisolierenden Eigenschaften und ihrer Festigkeit in Müllverbrennungsanlagen, Drehrohröfen und Hochöfen eingesetzt. Darüber hinaus werden aus diesem Material hergestellte Gussteile in Auskleidungen von Schmelzöfen, Stütz- und Senkkästen sowie in Gussteilen zur Unterstützung von Stütz- und Senkkästen in Schmelzöfen verwendet. Seine Hauptanwendung liegt jedoch in der Herstellung von feuerfesten Keramiken für die Wärmedämmung, die Verstärkung der Verschleißfestigkeit sowie die Verstärkung durch Trockenpressverfahren mit Reaktionsverbindungen oder Strangpressverfahren, die Produkte mit außergewöhnlichen chemischen und mechanischen Leistungsmerkmalen ergeben, die dieses Material perfekt für den Einsatz unter extremen Bedingungen machen.

Elektrisch betriebene Fahrzeuge

Siliziumkarbid hat in der Elektrofahrzeugbranche für Furore gesorgt, da es neben Galliumnitrid-Halbleitern und anderen Halbleitern ein wesentlicher Bestandteil von Gleichspannungswandlern und Onboard-Ladegeräten ist, die den Elektrofahrzeugen helfen, die mit herkömmlichen Silizium-Wechselrichtern verbundenen Probleme beim Laden der Batterien zu lösen.

Siliziumkarbid-Schleifmittel - Siliziumkarbid-Keramikpulver wird aufgrund seiner harten, widerstandsfähigen Oberfläche, die sehr hohen Verschleißraten standhält, häufig zur Herstellung von Schleifmitteln wie Sandpapier und Schleifscheiben verwendet.

Halbleiter - SiC ist in der Regel ein elektrischer Isolator; durch Zugabe von Verunreinigungen oder Dotierstoffen kann es jedoch als P-Typ-Halbleiter fungieren und in vielen verschiedenen Anwendungen von Leistungstransistoren bis hin zu Hochtemperaturdioden und Sensoren eingesetzt werden.

Aufgrund seiner geringen Wärmeausdehnung und Steifigkeit eignet sich Siliciumcarbid hervorragend als Material für Teleskopspiegel. Während natürlich vorkommendes Moissanit in geringen Mengen in Meteoriten und Kimberlitvorkommen gefunden werden kann, stammt das meiste weltweit verkaufte Siliciumcarbid aus synthetischen Produktionsanlagen - was dekorative Gegenstände wie synthetische Moissanit-Schmuckstücke möglich macht.

Halbleiter

Siliziumkarbid (SiC) ist eines der leichtesten, härtesten und stärksten keramischen Materialien, die heute auf dem Markt sind. Außerdem ist es ungiftig und resistent gegen Säuren, Laugen und Korrosion.

SiC wird durch die Kombination von Quarzsand mit kohlenstoffreichen Materialien wie Petrolkoks in einem Elektroofen hergestellt. Dabei entsteht grünes oder schwarzes kristallisiertes SiC mit unterschiedlichen Eigenschaften, die von der Reinheit der für die Herstellung verwendeten Rohstoffe abhängen.

SiC hat eine außergewöhnlich breite Bandlücke und eignet sich daher für Hochspannungs-Halbleiterbauelemente wie Schottky-Barrier-Dioden und MOSFETs, die bei höheren Temperaturen arbeiten und im Vergleich zu Silizium (Si) einen geringeren Einschaltwiderstand aufweisen.

Moissanit, die natürliche mineralische Form von SiC, kommt nur in geringen Mengen in Meteoriten und Korundvorkommen vor; der gesamte heute verkaufte Moissanit in Schmuckqualität ist synthetisch; das meiste SiC, das in elektronischen Anwendungen verwendet wird, stammt aus der Synthese von SiC-Pulver mit verschiedenen Methoden.