Hva er silisiumkarbid?

Silisiumkarbid (SiC) er et ekstremt hardt industrielt materiale med egenskaper som både halvleder og keramikk. SiC finnes naturlig bare i moissanittmineraler og har tettpakkede strukturer som består av fire Si-atomer bundet til fire karbonatomer i firesidige tetraedre som utgjør strukturen; flere polytyper har forskjellige fysiske egenskaper og former.

Silikongummi brukes i bilbremser og clutcher og tåler høye temperaturer. I tillegg brukes det ofte som en del av skuddsikkert panser.

Det brukes til å lage skuddsikker rustning

Silisiumkarbid brukes ofte i skuddsikre panser på grunn av sin utmerkede prosjektilmotstand og temperatur- og miljøbestandighet. Ved produksjon av skuddsikre vester gjennomføres det grundige tester for å vurdere de ballistiske egenskapene - dette omfatter ofte avfyring av ulike prosjektiltyper med ulik hastighet for å undersøke om vesten kan stoppe dem effektivt.

Silisiumkarbid skiller seg ut som et av de hardeste materialene som finnes, samtidig som det har andre fordelaktige egenskaper som gjør det til et utmerket materiale for kroppspansring. Blant disse egenskapene er lav termisk ekspansjon, utmerket kjemisk resistens og overlegen hardhet og stivhet - egenskaper som er avgjørende for effektiv design av panserværn som må tåle både støt og miljøforhold.

Karborundum (SiC) er en ekstremt hard syntetisk fremstilt forbindelse av silisium og karbon med en hardhetsgrad på Mohs' hardhetsskala på 9. Det har lenge vært brukt som slipemiddel i sandpapir og slipeskiver, i foringer til industriovner, skjæreverktøy og ildfaste foringer, og brukes dessuten i metallurgiske anvendelser samt som halvledersubstrat for lysdioder (LED).

Det er en halvleder

Halvledere av silisiumkarbid er et populært valg i elektroniske enheter som opererer ved høye temperaturer eller spenninger, for eksempel i enheter som utsettes for store påkjenninger. Dopet med nitrogen, fosfor eller aluminium for å danne enten en n-type eller p-type halvleder avhengig av bruksområde. I tillegg er det svært motstandsdyktig mot organiske og uorganiske syrer, baser, salter og løsemidler - i tillegg til at det er dopbart.

SiC kan produseres ved å reagere pulverisert SiC med enten smeltet karbon eller gassformig silisium og varme opp blandingen, før den raffineres ytterligere for å lage store enkeltkrystallskiver for avanserte elektronikkapplikasjoner. SiC er et utmerket alternativ til silisiummaterialer i kraftelektronikk på grunn av det brede båndgapet, som bidrar til å redusere enhetstapene samtidig som det gir mulighet for høyere koblingsfrekvenser.

Blant materialegenskapene som gjør glass til et utmerket materiale for speil i astronomien, er hardheten, den lave varmeutvidelseskoeffisienten og motstandsdyktigheten mot varme. På grunn av sin stivhet og stivhet er det et utmerket valg for rammer til romteleskoper, og det brukes også i stor utstrekning som selve rammene til romteleskopene. Keramikkindustrien bruker glass på grunn av dets slitestyrke, ettersom det ofte brukes som slitesterke deler i keramiske produkter; i tillegg fungerer det som substrat for litografi på grunn av den lave varmeutvidelseskoeffisienten.

Det er et hardt materiale

Silisiumkarbid, mer kjent som Carborundum eller SiC, er en kovalent forbindelse av silisium og karbon med en Mohs-hardhetsgrad på 9. Det har eksepsjonell seighet, varmebestandighet, elektrisk ledningsevne, slipeegenskaper, harde keramiske bindinger som egner seg for bilbremser og -koblinger, skuddsikre vester med keramiske plater samt elektroniske halvlederenheter som opererer under høye temperaturer og spenninger. Silisiumkarbid brukes også som slipemateriale.

Motstand mot kjemiske angrep og uoppløselighet. Vann, alkohol og de fleste syrer og salter løser den ikke opp, og den er svært motstandsdyktig mot oksidasjon, kryp, korrosjon og andre påvirkninger.

Silisiumkarbid har høy temperaturstyrke, noe som gjør det til et utmerket materiale å bruke som ildfast materiale i tøffe miljøer, for eksempel i atomreaktorer, stålproduksjon og keramikkproduksjon. I tillegg gjør den lave termiske ekspansjonshastigheten og motstandsdyktigheten mot kjemiske reaksjoner materialet egnet til isolasjonsformål. Silisiumkarbid har dessuten blitt en integrert komponent i avanserte produksjonsprosesser for elbilbatterier, noe som eliminerer aktive kjølesystemer som ville ha økt vekten, kostnadene og kompleksiteten til kjøretøyene.

Den er slipende

Silisiumkarbid har lenge vært brukt som slipemateriale. Holdbarheten gjør det ideelt for sliping av metaller som stål og aluminium, med lav varmeutvidelseskoeffisient og utmerkede slitasjeegenskaper.

Dette bundne slipemiddelet er kjent som lapping, og er mye brukt i elektronikkindustrien. Det er spesielt nyttig ved polering av fiberoptiske trådender før de skjøtes; denne prosessen sikrer at fremtidige skjøter fungerer som de skal. Bundet slipemiddel har vanligvis en kode som angir sammensetningen: "A" står for eksempel for aluminiumoksid, mens "C" refererer til silisiumkarbid.

Silisiumkarbid (også kalt karborundum eller Karborundum) ble først oppdaget i 1891 av pennsylvanieren Edward Acheson og fikk raskt tittelen som det hardeste syntetiske materialet frem til 1929, da borkarbid (BCC) ble utviklet. Karborundum kan deles inn i tre hovedklasser; ekstremt hardt med en Mohs-skala på 9; det ble ansett som det hardeste syntetiske materialet frem til da! Vanlige bruksområder for silisiumkarbid er industrielle slipemidler som pulver til bruk som industrielt slipemiddel, strukturelle keramiske bruksområder som bilbremser/koblinger og skuddsikre vestplater.

Det er en keramisk

Silisiumkarbid er et ultrahardt krystallinsk materiale som består av både silisium og karbon, noe som gjør det til et av de hardeste materialene menneskeheten kjenner til, ved siden av diamant og borkarbid. Silisiumkarbid har både slipe- og halvlederegenskaper. Det er et uvurderlig materiale med ekstrem hardhet, slitestyrke, motstand mot termisk sjokk og kjemisk stabilitet. Silisiumkarbid er et av de tre hardeste kjente materialene - sammen med diamanter og borkarbid.

Silisiumkarbid skiller seg ut blant keramikkene ved å være ekstremt hardt og slitesterkt, og tåler både høye temperaturer og elektrisk strøm uten å ta skade. Dessuten er det kjemisk motstandsdyktig, blant annet mot syrer og baser, samtidig som det motstår korrosjon i de fleste miljøer.

Silisiumkarbid er et uorganisk materiale som vanligvis fremstilles syntetisk, men sjeldne former som kalles moissanitt, kan forekomme naturlig. Mye av silisiumkarbidet som produseres i dag, følger en prosess som først ble oppdaget av Edward Goodrich Acheson i 1893, da han var på jakt etter metoder for å fremstille kunstig diamant. Metoden hans går ut på å blande silisiumdioksyd og koks sammen og varme det opp til høye temperaturer før det dannes silisiumkarbidkrystaller.