Silicio karbido naudojimo būdai

Silicio karbidas yra išskirtinė neoksidinė keraminė medžiaga, pasižyminti išskirtinėmis savybėmis. Dėl savo ypatingo kietumo silicio karbidas yra ideali medžiaga, skirta gaminti atsparias dilimui detales ar abrazyvus.

Be to, jis pasižymi puikiu atsparumu korozijai ir gali saugiai veikti ilgą laiką rūgštinėje, šarminėje ir oksiduojančioje aplinkoje. Be to, dėl savo savybių aukštoje temperatūroje jis tinka naudoti lydyto metalo krosnyse ir kituose kaitinimo įrenginiuose.

Paprastasis deguonies krosnis

Silicio karbidas žinomas dėl savo ypatingo atsparumo korozijai ir pasižymi 9 balų pagal Moso skalę kietumu. Jis taip pat pasižymi puikiu atsparumu nusidėvėjimui, todėl yra puikus pasirinkimas taikymams, kuriuose dirbama ekstremaliomis aplinkos sąlygomis. Be to, silicio karbidas veikia kaip elektros izoliatorius.

Pagrindinė deguonies krosnis, dar vadinama Linco-Donavico plieno gamybos procesu arba plieno gamyba deguonies konverteryje, sudaro 67% pasaulinės neapdoroto plieno produkcijos. Ši technologija remiasi deguonies įpūtimu į išlydytą ketų, esantį ugniai atspariu sluoksniu išklotame inde, siekiant jį oksiduoti ir pagaminti neapdorotą plieną.

Šiuolaikinėse plieno gamyklose paprastai taikomas bazinis deguonies krosnių procesas, kurio metu išlydytas geležis sumaišomas su grynu deguonimi, kad plienas būtų pagamintas greitai ir efektyviai. Daugiakanalė lanca pučia šį gryną deguonį virš konverterio kameros, kur jis virsta egzoterminiu šilumu, ištirpdydamas anglies nuosėdas ir tuo pačiu metu suformuodamas įvairiems tikslams tinkamą plieną.

Plieno gamykla

Plieno gamyklos – tai dideli integruoti kompleksai, kurių statyba ir eksploatacija paprastai kainuoja nuo $1 iki $4 milijardų, kuriuose gaminami įvairūs gatavi produktai, tokie kaip storios plokštės ir vamzdžiai, taip pat bėgiai ir strypai, o metinis gamybos pajėgumas viršija 2 000 000 tonų per metus.

Integruotos plieno gamyklos paprastai susideda iš koksavimo krosnių ir anglies chemijos gamyklos, aglomeravimo gamyklos, aukštakrosnės, plieno lydymo cecho ir valcavimo staklių. Aukštakrosnėje geležies rūda paverčiama skystu plienu, kuris vėliau gali būti liejamas į įvairias formas.

Gamybos proceso planavimas plieno gamykloje reikalauja išsamaus visų jos procedūrų supratimo. Jei ankstesnės procedūros negali veiksmingai sąveikauti su vėlesnėmis, gali būti švaistomi įranga ir žmogiškieji ištekliai; tikrosios optimizavimo galimybės, peržengiančios tradicines sistemų ribas, gali tapti šio iššūkio sprendimu. Per pastaruosius penkiolika metų energijos intensyvumas šioje pramonės šakoje žymiai sumažėjo.

Chemijos pramonė

Silicio karbidas yra viena iš kietiausių žinomų medžiagų, kurios kietumas pagal Moso skalę prilygsta deimantui. Dėl savo puikaus atsparumo nusidėvėjimui jis plačiai naudojamas abrazyviniame apdirbime. Be to, silicio karbidas pasižymi išskirtiniu atsparumu korozijai, nes išlaiko savo stiprumą net esant 2700 °C temperatūrai.

Cheminio apdorojimo aplinkose metalai dažnai susiduria su rūgštimis, šarmais ir kitomis žalingomis medžiagomis; be to, šis metalas pasižymi puikiu šilumos laidumu ir mažu plėtimosi koeficientu, o tai užtikrina didesnį patikimumą.

Karborundą galima legiruoti fosforu arba azotu, kad būtų gautas n-tipo puslaidininkis, o beriliu, boru, aliuminiu ir galiu – p-tipo legiravimui. Dėl plačios juostos spragos, leidžiančios efektyviau perduoti elektros energiją nei tradiciniai puslaidininkiai, tokie kaip silicio ar germanio puslaidininkiai, jis tinka naudoti galios elektronikoje, pavyzdžiui, DC/DC keitikliuose, skirtuose elektromobilių įkrovimo sistemoms; LED gamyboje, taip pat brangakmenių pjaustymo ir poliravimo procesuose. Pats karborundas kartais netgi gali būti naudojamas kaip brangakmenis!

Automobilių pramonė

Silicio karbidas atlieka lemiamą vaidmenį automobilių gamyboje ir siūlo daugybę privalumų, padedančių sumažinti energijos suvartojimą bei sąskaitas už elektrą. Silicio karbidas suteikia didelį taupymo potencialą visoje pramonės šakoje, kuri, jam atliekant savo vaidmenį, susiduria su tokiais dramatiškais pokyčiais.

Silicio karbidas (SiC) – tai itin kietas ir patvarus sintetiškai pagamintas kristalinis junginys, sudarytas iš silicio ir anglies, paprastai parduodamas kaip sukepinta medžiaga ir gaminamas taikant įvairius metodus, pavyzdžiui, rekristalizaciją, karštąjį presavimą, mikrobangų sukepinimą, reakcijos sukepinimą arba sukepinimą be slėgio. Silicio karbidas atlieka svarbią funkciją kaip abrazyvinė medžiaga ir naudojamas šlifavimo diskams, pjovimo įrankiams bei šlifavimo popieriaus gaminiams gaminti.

Silicio karbidas pasižymi išskirtinėmis elektrinėmis savybėmis dėl savo puslaidininkinio pobūdžio. Šios medžiagos atsparumas organinėms ir neorganinėms rūgštims, druskoms bei šarmams yra pranašesnis už daugelio kitų panašių medžiagų – atsparumo skirtumas siekia net septynis dydžio eilės laipsnius; todėl ši izoliacinė medžiaga tinka naudoti, pavyzdžiui, elektromobilių traukos keitikliuose, taip pat energijos kaupimo sistemų DC/DC keitikliuose.