![\"Recyceltes](\"http:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/Recycled-Silicon-Carbide.jpg\")
<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Siliziumkarbid ist ein energieeffizientes Material, das es Elektrofahrzeugen erm\u00f6glichen kann, gr\u00f6\u00dfere Fahrstrecken ohne aktive K\u00fchlsysteme zur\u00fcckzulegen und sowohl die Gr\u00f6\u00dfe als auch das Gewicht der eingebauten Batteriemanagementsysteme zu verringern.<\/p>\n
Forscher der Rice University haben ein innovatives Verfahren f\u00fcr das Upcycling von pulverf\u00f6rmigem SiC-Abfall zu hochwertigen Rohstoffen entwickelt, das so genannte Flash-Upcycling. Das Verfahren ist energieeffizient und erzeugt ein gr\u00fcnes Nebenprodukt.<\/p>\n
Die Herstellung von Siliziumkarbid ist energieaufwendig und erzeugt erhebliche Abfallstoffe. Forscher des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Keramische Technologien und Systeme IKTS Dresden haben gemeinsam mit dem Industriepartner ESK-SiC GmbH ein umweltfreundliches Verfahren entwickelt, das diese Abf\u00e4lle zu hochwertigem Siliziumkarbid recycelt - und dabei Energie spart, die Umweltbelastung reduziert und Rohstoffe schont.<\/p>\n
Rekristallisiertes SiC-Pulver eignet sich gut f\u00fcr Anwendungen in der spanabhebenden Bearbeitung, der Oberfl\u00e4chenbehandlung, f\u00fcr ballistische Schutzkeramiken und Filtermaterialien. Dar\u00fcber hinaus ist dieses rezyklierte Material schlag- und rissfester als herk\u00f6mmliches SiC, wodurch es sich leichter verarbeiten l\u00e4sst. Die Recyclingf\u00e4higkeit wird durch die Beibehaltung der H\u00e4rte nach der W\u00e4rmebehandlung weiter verbessert - eine wesentliche Voraussetzung f\u00fcr die Weiterverarbeitung zu n\u00fctzlichen Produkten.<\/p>\n
Wiederaufbereitetes SiC-Material hat je nach Anwendung eine Korngr\u00f6\u00dfe von 50 bis 120 Mikrometern und eignet sich daher f\u00fcr Schleif- und Schneidanwendungen oder sogar als Alternative zu Natursand beim Schleifen, wo sein geringeres Partikelvolumen eine gleichwertige Schleifwirkung bei h\u00f6herem Durchsatz bietet.<\/p>\n
Wiederaufbereitetes Siliciumcarbid kann auch f\u00fcr die Herstellung von reaktionsgebundenen und nitridgebundenen SiC-Tiegeln verwendet werden, da es aufgrund seiner geringen Reaktivit\u00e4t und hohen H\u00e4rte besser geeignet ist als herk\u00f6mmliches granuliertes SiC. Au\u00dferdem ist wiederaufbereitetes SiC aufgrund seiner hervorragenden Sinter- und Formeigenschaften ein hervorragender Ersatz f\u00fcr die derzeitige Verwendung in diesen Anwendungen.<\/p>\n
Wiederaufbereitetes Siliciumcarbid weist in der Regel Korngr\u00f6\u00dfen zwischen 60 Mikrometern und 90 Prozent Porosit\u00e4t auf, mit einer schlagfesten por\u00f6sen Struktur, die widerstandsf\u00e4higer ist als die von herk\u00f6mmlichem k\u00f6rnigem SiC-Granulat. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen die Produktionskosten und der Energieverbrauch im Vergleich zu nat\u00fcrlichen Sandproduktionsmethoden niedriger sein; schlie\u00dflich beh\u00e4lt es auch nach der W\u00e4rmebehandlung eine hohe H\u00e4rte - wesentliche Eigenschaften f\u00fcr Hochtemperaturanwendungen.<\/p>\n
Die Herstellung von Siliziumkarbid erfordert energieintensive Prozesse, bei denen gro\u00dfe Mengen an pulverf\u00f6rmigen Abf\u00e4llen anfallen. Forscher des Fraunhofer IKTS haben eine L\u00f6sung f\u00fcr das Recycling dieses pulverf\u00f6rmigen Nebenprodukts zu hochwertigem Siliziumkarbid entwickelt, die die industrielle Umweltverschmutzung verringert und gleichzeitig Abf\u00e4lle in wertvolle Rohstoffquellen umwandelt. Ihr neues Verfahren mit dem Namen RECOSiC verringert die industrielle Umweltverschmutzung erheblich und verwandelt gleichzeitig industrielle Abf\u00e4lle in wertvolle Rohstoffquellen.<\/p>\n
SiC wird durch Mischen von Quarzsand mit fein gemahlenem Koks in einem Elektroofen hergestellt, in dem elektrischer Strom durch einen Kohlenstoffleiter flie\u00dft und eine chemische Reaktion ausl\u00f6st, bei der sich Silizium und Kohlenmonoxidgase bilden, die sp\u00e4ter herausgefiltert werden, so dass ein reines Quarzsandgemisch zur\u00fcckbleibt, das dann zerkleinert und in verschiedene Korngr\u00f6\u00dfen oder Pulver sortiert werden kann.<\/p>\n
Siliziumkarbidprodukte finden in vielen Bereichen Anwendung. Siliciumcarbid bietet verschiedene attraktive Eigenschaften wie extrem hohe Festigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit; au\u00dferdem ist es ein hervorragender elektrischer Isolator, der die Herstellung fortschrittlicher elektronischer Ger\u00e4te wie z. B. Halbleiterplatinen unterst\u00fctzt.<\/p>\n
Die einzigartige Kristallstruktur von Siliciumcarbid verleiht ihm seine besonderen Eigenschaften. Es bildet eng gepackte Strukturen mit kovalenten Bindungen zwischen seinen Atomen. Sie sind in zwei prim\u00e4ren Koordinationstetraedern organisiert, die jeweils vier Silizium- und vier Kohlenstoffatome enthalten und miteinander verbunden und gestapelt sind, um Polytypen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften zu bilden.<\/p>\n
Siliciumcarbid gibt es in verschiedenen Formen und Gr\u00f6\u00dfen. G\u00e4ngige Beispiele sind Tetraeder, Kugeln, St\u00e4be und Sechsecke; aus verschlei\u00dffesten Schichten, die mit fl\u00fcssigem Silizium infundiert werden, kann Siliziumkarbidnitrid (SiNx) entstehen; es kann sogar als gro\u00dfe Einkristalle gez\u00fcchtet werden, die als Lely-Edelsteine bekannt sind.<\/p>\n
Siliziumkarbid wird derzeit in zahlreichen Industriezweigen eingesetzt, von Schleifmitteln und beschichteten Schleifmitteln bis hin zur Leistungselektronik f\u00fcr Elektrofahrzeuge (EVs). Seine Verwendung reduziert die Reibung, die Kosten, verbessert die Effizienz und verl\u00e4ngert die Batterielebensdauer - Eigenschaften, die seine Verwendung in diesen Anwendungen attraktiv gemacht haben. Siliziumkarbid hat sich als besonders effektiv erwiesen, wenn es darum geht, die Reibungskosten zu senken und gleichzeitig die Kosten zu senken und die Leistung im Vergleich zu alternativen Materialien zu verbessern.<\/p>\n
Siliziumkarbid, gemeinhin als Karborund bezeichnet, ist eine harte chemische Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff, die in der Natur als das seltene Mineral Moissanit vorkommt und seit 1893 in gro\u00dfen Mengen als Schleifmittel hergestellt wird. Aufgrund seiner langen Lebensdauer und des minimalen Ersatzbedarfs hilft Siliciumcarbid Unternehmen und Verbrauchern, die Abfallerzeugung zu verringern und so die Umweltbelastung zu reduzieren und gleichzeitig Kosten f\u00fcr die Entsorgung und den Ersatzbedarf zu sparen.<\/p>\n
Siliciumcarbidin ist in der Industrie vielseitig einsetzbar. Es verf\u00fcgt \u00fcber eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitf\u00e4higkeit, einen hohen Schmelzpunkt, eine geringe Dichte, eine hohe mechanische Festigkeit und kann sehr hohen Temperaturen ohne Rissbildung standhalten, was es f\u00fcr Schneid-, Schleif- und Polierarbeiten n\u00fctzlich macht. Siliciumcarbidin ist au\u00dferdem ein wichtiger Rohstoff f\u00fcr die Herstellung von technischer Keramik und feuerfesten Materialien, f\u00fcr die Halbleiterelektronik, f\u00fcr Hochleistungsscheiben, -seils\u00e4gen und -schleifmittel sowie f\u00fcr Verbundwerkstoffe mit Stahl.<\/p>\n
F\u00fcr die Herstellung von Siliciumcarbid werden zwei Hauptrohstoffe ben\u00f6tigt: Quarzsand und Petrolkoks. In industriellem Ma\u00dfstab erfolgt die Herstellung nach dem Acheson-Verfahren, bei dem ein Gemisch in Freiluft\u00f6fen zur karbothermischen Reduktion auf ca. 2.300 Grad Celsius erhitzt wird, bevor es f\u00fcr die weitere Verarbeitung zu Partikeln zermahlen wird. Leider verursacht diese Methode jedoch erhebliche CO2-Emissionen: Pro Tonne SiC, die mit dieser Technik hergestellt wird, werden etwa 2,4 Tonnen freigesetzt.<\/p>\n
Im Rahmen der Bem\u00fchungen um eine Verringerung der \u00f6kologischen Auswirkungen w\u00e4re das Recycling des bei der Synthese anfallenden Schlamms n\u00fctzlich, um hochwertige SiC-Abfallprodukte herzustellen und die Beschaffung aus nat\u00fcrlichen Quellen zu verringern. Dies w\u00fcrde die Herstellung von SiC-Abfallprodukten aus Schleifschlamm erm\u00f6glichen und gleichzeitig die mit der Beschaffung nat\u00fcrlicher Rohstoffe verbundenen Kosten senken.<\/p>\n
In diesem Beitrag werden die Eigenschaften, insbesondere die Granulometrie, von rezyklierten Siliziumkarbidabf\u00e4llen im Hinblick auf eine m\u00f6gliche Einbeziehung in neue Zementrezepturen untersucht. Unser Ziel war es, herauszufinden, ob wir rezyklierte Siliziumkarbidabf\u00e4lle mit minimalen Auswirkungen auf die Gesamtgranulometrie und die Korncharakteristik des Betons ersetzen k\u00f6nnen. Unsere Studienergebnisse zeigen, dass dieses Material tats\u00e4chlich diesen Zweck erf\u00fcllen kann und \u00e4hnliche Werte wie andere mineralische Zuschlagstoffe aufweist.<\/p>\n
Siliziumkarbid, ein industrielles Material, das h\u00e4ufig in Anwendungen von feuerfesten Komponenten bis hin zu Halbleitern eingesetzt wird, ist sehr begehrt, aber seine Herstellung erfordert energieintensive Prozesse, bei denen gro\u00dfe Mengen CO2 freigesetzt werden. Jetzt haben Forscher einen umweltfreundlichen Weg zum Recycling dieses Materials entwickelt, indem sie Neben- und Abfallprodukte wieder in hochwertiges Siliziumkarbid umwandeln.<\/p>\n
Das RECOSiC(c)-Verfahren recycelt pulverf\u00f6rmige SiC-Abf\u00e4lle, die bei der Produktion anfallen, zu Siliciumcarbid, das in bekannten Produkten und Verfahren wiederverwendet werden kann, wodurch sich die Ausbeute erh\u00f6ht und die Abh\u00e4ngigkeit von Rohstofflieferanten verringert.<\/p>\n
Zur Herstellung von Siliciumcarbid m\u00fcssen Quarzsand und Petrolkoks in Acheson-\u00d6fen unter freiem Himmel erhitzt werden. Leider fallen dabei gro\u00dfe Mengen von Nebenprodukten an, die aufgrund ihrer geringen Korngr\u00f6\u00dfe und Schneidleistung nicht f\u00fcr hochwertige Anwendungen verwendet werden k\u00f6nnen. Dar\u00fcber hinaus stellt die Verunreinigung durch den Luftstrom eine weitere ernsthafte Bedrohung dar, wenn man mit solchen riesigen offenen \u00d6fen arbeitet.<\/p>\n
F\u00fcr das Recycling von Siliciumcarbid m\u00fcssen Abfallprodukte und Schl\u00e4mme zun\u00e4chst getrennt und gereinigt werden. Beim RECOSiC-Verfahren werden sie durch Joule-Flash-Erhitzung schnell erhitzt, bevor sie mit fl\u00fcssigem Silizium kombiniert werden, um sekund\u00e4res Siliziumkarbid zu erzeugen, das dann mit fl\u00fcssigem Silizium infiltriert wird, um die Porosit\u00e4t zu verringern und die Reinheit des prim\u00e4ren SiC zu erh\u00f6hen.<\/p>\n
Nach der Reinigung wird das Siliciumcarbid einem kritischen W\u00e4rmeentbinderungs- und Pyrolyse-W\u00e4rmebehandlungsprozess in einem Ofen unterzogen, wo es unter sauerstofffreien Bedingungen erhitzt wird, um seinen Kohlenstoffgehalt zu extrahieren und Bindemittelreste abzubrennen - dieser Schritt erh\u00f6ht die Reinheit auf bis zu 98%!<\/p>\n
Recyceltes Siliciumcarbid kann f\u00fcr viele verschiedene Zwecke verwendet werden, von Schleifmitteln wie Sandpapier und Schleifscheiben bis hin zu Verbundwerkstoffen mit Stahl. Weitere Anwendungen f\u00fcr recyceltes SiC sind Hochtemperatur-Feuerfestmaterialien, ballistische Schutzkeramiken f\u00fcr die Milit\u00e4rtechnik und die Automobil- und Umwelttechnik (Dieselpartikelfilter). Recyceltes SiC, das nach dem RECOSiC-Verfahren hergestellt wird, enth\u00e4lt \u00fcberwiegend hexagonale Kristallstrukturen (a-SiC), w\u00e4hrend Beta-Siliciumcarbid (b-SiC) vorliegt.<\/p>\n
<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is an energy-efficient material that can enable electric vehicles to achieve greater driving distances without the need for active cooling systems and help decrease both size and weight of onboard battery management systems. Rice University researchers have developed an innovative process for upcycling pulverformed SiC waste into high-quality raw materials, known as flash […]<\/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-448","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=448"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":533,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448\/revisions\/533"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=448"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=448"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=448"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}