![\"W\u0119glik](\"http:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/Recycled-Silicon-Carbide.jpg\")
<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"W\u0119glik krzemu jest energooszcz\u0119dnym materia\u0142em, kt\u00f3ry mo\u017ce umo\u017cliwi\u0107 pojazdom elektrycznym osi\u0105gni\u0119cie wi\u0119kszych odleg\u0142o\u015bci jazdy bez potrzeby stosowania aktywnych system\u00f3w ch\u0142odzenia i pom\u00f3c zmniejszy\u0107 zar\u00f3wno rozmiar, jak i wag\u0119 pok\u0142adowych system\u00f3w zarz\u0105dzania akumulatorami.<\/p>\n
Naukowcy z Uniwersytetu Rice opracowali innowacyjny proces upcyklingu sproszkowanych odpad\u00f3w SiC w wysokiej jako\u015bci surowce, znany jako flash upcykling. Proces ten jest energooszcz\u0119dny i tworzy ekologiczny produkt uboczny.<\/p>\n
Produkcja w\u0119glika krzemu mo\u017ce by\u0107 energoch\u0142onna i generowa\u0107 znaczne ilo\u015bci odpad\u00f3w. Naukowcy z Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS Dresden wraz ze swoim partnerem przemys\u0142owym ESK-SiC GmbH stworzyli przyjazny dla \u015brodowiska proces, kt\u00f3ry przetwarza te odpady w wysokiej jako\u015bci w\u0119glik krzemu - oszcz\u0119dzaj\u0105c energi\u0119, zmniejszaj\u0105c poziom zanieczyszczenia i oszcz\u0119dzaj\u0105c surowce w tym procesie.<\/p>\n
Rekrystalizowany sproszkowany SiC dobrze nadaje si\u0119 do zastosowa\u0144 obejmuj\u0105cych procesy obr\u00f3bki skrawaniem, obr\u00f3bk\u0119 powierzchni, balistyczn\u0105 ceramik\u0119 ochronn\u0105 i materia\u0142y filtracyjne. Co wi\u0119cej, ten materia\u0142 z recyklingu jest bardziej odporny na uderzenia i p\u0119kni\u0119cia ni\u017c tradycyjny SiC, dzi\u0119ki czemu jest \u0142atwiejszy w obr\u00f3bce; dodatkowo zwi\u0119ksza mo\u017cliwo\u015bci recyklingu poprzez utrzymanie twardo\u015bci po obr\u00f3bce cieplnej - niezb\u0119dny warunek wst\u0119pny do dalszego przetwarzania na u\u017cyteczne produkty.<\/p>\n
Ponownie przetworzony materia\u0142 SiC ma zwykle wielko\u015b\u0107 ziarna od 50 do 120 mikron\u00f3w w zale\u017cno\u015bci od zastosowania, dzi\u0119ki czemu nadaje si\u0119 do szlifowania i ci\u0119cia, a nawet jako alternatywa dla naturalnego piasku do szlifowania, gdzie jego mniejsza obj\u0119to\u015b\u0107 cz\u0105stek zapewnia r\u00f3wnowa\u017cne dzia\u0142anie szlifierskie przy wy\u017cszej przepustowo\u015bci.<\/p>\n
Ponownie przetworzony w\u0119glik krzemu mo\u017ce by\u0107 r\u00f3wnie\u017c wykorzystywany do produkcji tygli SiC z wi\u0105zaniami reakcyjnymi i azotkowymi ze wzgl\u0119du na jego nisk\u0105 reaktywno\u015b\u0107 i wysok\u0105 twardo\u015b\u0107, dzi\u0119ki czemu lepiej nadaje si\u0119 do tego celu ni\u017c konwencjonalny granulowany SiC. Co wi\u0119cej, jego doskona\u0142a wydajno\u015b\u0107 spiekania i formowania sprawia, \u017ce ponownie przetworzony SiC jest doskona\u0142ym zamiennikiem dla obecnego zastosowania w tych aplikacjach.<\/p>\n
Ponownie przetworzony w\u0119glik krzemu zazwyczaj charakteryzuje si\u0119 ziarnami o wielko\u015bci od 60 mikron\u00f3w do 90% porowato\u015bci, a jego porowata struktura jest bardziej odporna na uderzenia ni\u017c w przypadku tradycyjnych granulat\u00f3w SiC. Co wi\u0119cej, jego koszty produkcji i zu\u017cycie energii mog\u0105 by\u0107 ni\u017csze w por\u00f3wnaniu z naturalnymi metodami produkcji piasku; w ko\u0144cu zachowuje on r\u00f3wnie\u017c wysok\u0105 twardo\u015b\u0107 po obr\u00f3bce cieplnej - istotne w\u0142a\u015bciwo\u015bci w zastosowaniach wysokotemperaturowych.<\/p>\n
Produkcja w\u0119glika krzemu wymaga energoch\u0142onnych proces\u00f3w, kt\u00f3re wytwarzaj\u0105 du\u017ce ilo\u015bci sproszkowanych odpad\u00f3w. Naukowcy z Fraunhofer IKTS opracowali rozwi\u0105zanie umo\u017cliwiaj\u0105ce recykling tego sproszkowanego produktu ubocznego w wysokiej jako\u015bci materia\u0142 z w\u0119glika krzemu, zmniejszaj\u0105c zanieczyszczenie przemys\u0142owe i przekszta\u0142caj\u0105c odpady w cenne zasoby surowcowe. Ich nowy proces, nazwany RECOSiC, znacz\u0105co obni\u017ca poziom zanieczyszcze\u0144 przemys\u0142owych, jednocze\u015bnie przekszta\u0142caj\u0105c je w cenne \u017ar\u00f3d\u0142a surowc\u00f3w.<\/p>\n
SiC jest wytwarzany poprzez mieszanie piasku krzemionkowego z drobno zmielonym koksem w piecu elektrycznym, gdzie pr\u0105d elektryczny przep\u0142ywa przez przewodnik w\u0119glowy, powoduj\u0105c reakcj\u0119 chemiczn\u0105, kt\u00f3ra tworzy krzem i tlenek w\u0119gla, kt\u00f3re s\u0105 nast\u0119pnie filtrowane, aby pozostawi\u0107 czyst\u0105 mieszank\u0119 piasku krzemionkowego, kt\u00f3r\u0105 mo\u017cna nast\u0119pnie kruszy\u0107 i sortowa\u0107 na r\u00f3\u017cne rozmiary ziaren lub proszk\u00f3w.<\/p>\n
Produkty z w\u0119glika krzemu maj\u0105 wiele zastosowa\u0144 w r\u00f3\u017cnych dziedzinach. W\u0119glik krzemu oferuje wiele atrakcyjnych w\u0142a\u015bciwo\u015bci, takich jak niezwykle wysoka wytrzyma\u0142o\u015b\u0107, odporno\u015b\u0107 na korozj\u0119 i przewodno\u015b\u0107 cieplna; ponadto jest doskona\u0142ym izolatorem elektrycznym, pomagaj\u0105cym w tworzeniu zaawansowanych urz\u0105dze\u0144 elektronicznych, takich jak p\u00f3\u0142przewodnikowe p\u0142ytki drukowane.<\/p>\n
Unikalna struktura krystaliczna w\u0119glika krzemu nadaje mu szczeg\u00f3lne w\u0142a\u015bciwo\u015bci. Tworzy on \u015bci\u015ble upakowane struktury z wi\u0105zaniami kowalencyjnymi mi\u0119dzy atomami. S\u0105 one zorganizowane w dwa podstawowe czworo\u015bciany koordynacyjne zawieraj\u0105ce po cztery atomy krzemu i w\u0119gla, po\u0142\u0105czone ze sob\u0105 i u\u0142o\u017cone w stosy w celu utworzenia wielotyp\u00f3w o r\u00f3\u017cnych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach fizycznych.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu wyst\u0119puje w r\u00f3\u017cnych formach i rozmiarach. Typowymi przyk\u0142adami s\u0105 czworo\u015bciany, kule, pr\u0119ty i sze\u015bciok\u0105ty; odporne na zu\u017cycie warstwy nasycone ciek\u0142ym krzemem mog\u0105 wytwarza\u0107 w\u0119glik krzemu-nitryd (SiNx); mo\u017cna go nawet hodowa\u0107 jako du\u017ce pojedyncze kryszta\u0142y znane jako klejnoty Lely.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu jest obecnie wykorzystywany w wielu ga\u0142\u0119ziach przemys\u0142u, od materia\u0142\u00f3w \u015bciernych i powlekanych materia\u0142\u00f3w \u015bciernych po elektronik\u0119 zasilaj\u0105c\u0105 w pojazdach elektrycznych (EV). Jego zastosowanie zmniejsza tarcie, koszty, poprawia wydajno\u015b\u0107 i wyd\u0142u\u017ca \u017cywotno\u015b\u0107 baterii - atrybuty, kt\u00f3re sprawi\u0142y, \u017ce jego u\u017cycie jest atrakcyjne w tych zastosowaniach. W\u0119glik krzemu okaza\u0142 si\u0119 szczeg\u00f3lnie skuteczny w obni\u017caniu koszt\u00f3w tarcia, jednocze\u015bnie obni\u017caj\u0105c koszty i poprawiaj\u0105c wydajno\u015b\u0107 w por\u00f3wnaniu z materia\u0142ami alternatywnymi.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu, powszechnie nazywany karborundem, to twardy zwi\u0105zek chemiczny wykonany z krzemu i w\u0119gla, kt\u00f3ry wyst\u0119puje naturalnie jako rzadki minera\u0142 moissanit i jest produkowany masowo od 1893 roku do u\u017cytku jako materia\u0142 \u015bcierny. Ze wzgl\u0119du na d\u0142ug\u0105 \u017cywotno\u015b\u0107 i minimalne potrzeby wymiany, w\u0119glik krzemu pomaga firmom i konsumentom zmniejszy\u0107 wytwarzanie odpad\u00f3w, pomagaj\u0105c w ten spos\u00f3b zmniejszy\u0107 wp\u0142yw na \u015brodowisko, jednocze\u015bnie oszcz\u0119dzaj\u0105c koszty zwi\u0105zane z op\u0142atami za utylizacj\u0119 i potrzebami wymiany.<\/p>\n
Karbidyna krzemowa ma wiele zastosowa\u0144 przemys\u0142owych. Oferuje doskona\u0142\u0105 przewodno\u015b\u0107 elektryczn\u0105 i ciepln\u0105, wysok\u0105 temperatur\u0119 topnienia, nisk\u0105 g\u0119sto\u015b\u0107, du\u017c\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 mechaniczn\u0105 i mo\u017ce wytrzyma\u0107 bardzo wysokie temperatury bez p\u0119kania, dzi\u0119ki czemu jest przydatna do ci\u0119cia, szlifowania i polerowania. Karbidyna krzemowa s\u0142u\u017cy r\u00f3wnie\u017c jako kluczowy surowiec w produkcji ceramiki technicznej i materia\u0142\u00f3w ogniotrwa\u0142ych; elektroniki p\u00f3\u0142przewodnikowej; wysokowydajnych \u015bciernic \/ tarcz \/ pi\u0142 drutowych \/ produkt\u00f3w \u015bciernych, a tak\u017ce zastosowa\u0144 materia\u0142\u00f3w kompozytowych ze stal\u0105.<\/p>\n
Produkcja w\u0119glika krzemu opiera si\u0119 na dw\u00f3ch podstawowych surowcach: piasku kwarcowym i koksie naftowym. Na skal\u0119 przemys\u0142ow\u0105 produkcja odbywa si\u0119 przy u\u017cyciu procesu Achesona, kt\u00f3ry polega na podgrzaniu mieszaniny w piecach na wolnym powietrzu do oko\u0142o 2300 stopni Celsjusza w celu redukcji karbotermicznej przed zmieleniem na cz\u0105stki do dalszego przetwarzania. Niestety, metoda ta generuje znaczne emisje CO2: oko\u0142o 2,4 tony jest uwalniane na ton\u0119 SiC wyprodukowanego przy u\u017cyciu tej techniki.<\/p>\n
W ramach wysi\u0142k\u00f3w na rzecz zmniejszenia wp\u0142ywu na \u015brodowisko, recykling szlamu powsta\u0142ego podczas syntezy by\u0142by przydatny w produkcji wysokiej jako\u015bci odpad\u00f3w SiC i zmniejszeniu zam\u00f3wie\u0144 ze \u017ar\u00f3de\u0142 naturalnych. Umo\u017cliwi\u0142oby to wytwarzanie \u015bciernych produkt\u00f3w odpadowych SiC ze szlamu przy jednoczesnym obni\u017ceniu koszt\u00f3w zwi\u0105zanych z pozyskiwaniem surowc\u00f3w naturalnych.<\/p>\n
W niniejszym artykule zbadano w\u0142a\u015bciwo\u015bci, w szczeg\u00f3lno\u015bci granulometri\u0119, odpad\u00f3w w\u0119glika krzemu z recyklingu pod k\u0105tem potencjalnego w\u0142\u0105czenia ich do nowych receptur cementowych. Naszym celem by\u0142o sprawdzenie, czy mo\u017cemy zast\u0105pi\u0107 odpady w\u0119glika krzemu z recyklingu przy minimalnym wp\u0142ywie na og\u00f3ln\u0105 granulometri\u0119 i charakterystyk\u0119 ziaren betonu; wyniki naszych bada\u0144 wskazuj\u0105, \u017ce materia\u0142 ten mo\u017ce rzeczywi\u015bcie s\u0142u\u017cy\u0107 temu celowi, maj\u0105c podobne warto\u015bci jak inne kruszywa mineralne.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu, materia\u0142 przemys\u0142owy powszechnie spotykany w zastosowaniach od element\u00f3w ogniotrwa\u0142ych po p\u00f3\u0142przewodniki, jest bardzo poszukiwany, ale jego produkcja wymaga energoch\u0142onnych proces\u00f3w, kt\u00f3re uwalniaj\u0105 du\u017ce ilo\u015bci CO2. Teraz naukowcy opracowali przyjazny dla \u015brodowiska spos\u00f3b recyklingu tego materia\u0142u, przekszta\u0142caj\u0105c produkty uboczne i odpady z powrotem w wysokiej jako\u015bci w\u0119glik krzemu.<\/p>\n
Proces RECOSiC (c) przetwarza sproszkowane odpady SiC generowane podczas produkcji w w\u0119glik krzemu, kt\u00f3ry mo\u017ce by\u0107 ponownie wykorzystany w znanych produktach i procesach, zwi\u0119kszaj\u0105c wydajno\u015b\u0107 przy jednoczesnym zmniejszeniu zale\u017cno\u015bci od dostawc\u00f3w surowc\u00f3w.<\/p>\n
Aby wytworzy\u0107 w\u0119glik krzemu, piasek kwarcowy i koks naftowy musz\u0105 by\u0107 podgrzewane w piecach Acheson na wolnym powietrzu. Niestety generuje to du\u017ce ilo\u015bci produkt\u00f3w ubocznych, kt\u00f3re nie mog\u0105 by\u0107 wykorzystywane w wysokiej jako\u015bci zastosowaniach ze wzgl\u0119du na brak wielko\u015bci ziarna i wydajno\u015bci ci\u0119cia. Co wi\u0119cej, zanieczyszczenie spowodowane przep\u0142ywem powietrza stanowi kolejne powa\u017cne zagro\u017cenie w przypadku tak gigantycznych otwartych piec\u00f3w.<\/p>\n
W celu recyklingu w\u0119glika krzemu, produkty odpadowe i osady musz\u0105 by\u0107 najpierw oddzielone i oczyszczone. Proces RECOSiC wykorzystuje b\u0142yskawiczne ogrzewanie Joule'a, aby szybko podnie\u015b\u0107 ich temperatur\u0119 przed po\u0142\u0105czeniem z ciek\u0142ym krzemem w celu wytworzenia wt\u00f3rnego w\u0119glika krzemu, kt\u00f3ry jest nast\u0119pnie infiltrowany ciek\u0142ym krzemem w celu zmniejszenia porowato\u015bci i zwi\u0119kszenia czysto\u015bci pierwotnego SiC.<\/p>\n
Po oczyszczeniu w\u0119glik krzemu poddawany jest krytycznemu procesowi odszlamiania cieplnego i pirolizy cieplnej w piecu, w kt\u00f3rym warunki beztlenowe s\u0105 wykorzystywane do podgrzewania w celu wydobycia zawarto\u015bci w\u0119gla i wypalenia resztek spoiwa - ten etap r\u00f3wnie\u017c zwi\u0119ksza czysto\u015b\u0107 do 98%!<\/p>\n
W\u0119glik krzemu z recyklingu mo\u017ce by\u0107 wykorzystywany do wielu r\u00f3\u017cnych zastosowa\u0144, od produkt\u00f3w \u015bciernych, takich jak papier \u015bcierny i tarcze szlifierskie, po materia\u0142y kompozytowe ze stal\u0105. Inne zastosowania SiC z recyklingu obejmuj\u0105 wysokotemperaturowe materia\u0142y ogniotrwa\u0142e, balistyczn\u0105 ceramik\u0119 ochronn\u0105 dla technologii wojskowej i technologii motoryzacyjnej\/\u015brodowiskowej (filtr cz\u0105stek sta\u0142ych). Ponownie przetworzony SiC wyprodukowany w procesie RECOSiC zawiera g\u0142\u00f3wnie heksagonalne struktury krystaliczne (a-SiC), podczas gdy w\u0119glik krzemu beta (b-SiC).<\/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\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=448"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":533,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/448\/revisions\/533"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=448"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=448"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=448"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}