Použitie karbidu kremíka

Karbid kremíka je vynikajúci neoxidový keramický materiál s výnimočnými vlastnosťami. Obzvlášť tvrdý karbid kremíka je ideálnym materiálom na výrobu súčiastok odolných voči opotrebovaniu alebo abrazív.

Vyznačuje sa tiež vynikajúcou odolnosťou proti korózii a môže bezpečne pracovať dlhší čas v kyslom, alkalickom a oxidačnom prostredí. Okrem toho je vďaka svojmu vysokoteplotnému výkonu vhodný na použitie v peciach na roztavený kov a iných vykurovacích zariadeniach.

Základná kyslíková pec

Karbid kremíka je známy vysokou odolnosťou proti korózii a môže sa pochváliť tvrdosťou 9 podľa Mohsa. Vykazuje tiež vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu, čo z neho robí vynikajúcu voľbu pre aplikácie, ktoré pracujú v náročných podmienkach prostredia. Okrem toho karbid kremíka pôsobí aj ako elektrický izolant.

Základná kyslíková pec, označovaná aj ako Linz-Donawitzov proces výroby ocele alebo výroba ocele s kyslíkovým konvertorom, predstavuje 67% celosvetovej výroby surovej ocele. Pri tejto technike sa využíva vháňanie kyslíka do roztaveného surového železa v žiaruvzdornou výmurovkou obloženej nádobe s cieľom jeho oxidácie a výroby surovej ocele.

Moderné oceliarne zvyčajne využívajú proces základnej kyslíkovej pece, pri ktorom sa roztavené železo mieša s čistým kyslíkom, aby sa oceľ vyrábala rýchlo a efektívne. Kopijou s viacerými dýzami sa tento čistý kyslík vháňa nad konvertorovú komoru konvertora a premieňa sa na exotermické teplo, pričom sa tavia uhlíkové usadeniny a zároveň sa tvorí oceľ vhodná na rôzne použitia.

Oceliarsky závod

Oceliarne sú veľké integrované zariadenia, ktorých výstavba a prevádzka zvyčajne stojí $1 až $4 miliárd EUR a ktoré vyrábajú rôzne hotové výrobky, ako sú ťažké plechy a rúry, ako aj koľajnice a tyče s ročnou výrobnou kapacitou presahujúcou 2 000 000 ton ročne.

Integrované huty sa zvyčajne skladajú z koksárenských pecí a chemického závodu na spracovanie uhlia, aglomeračnej pece, vysokej pece, oceliarne a valcovne. Vysoká pec premieňa železnú rudu na tekutú oceľ, ktorá sa potom môže odlievať do rôznych tvarov.

Plánovanie výrobného procesu v oceliarni zahŕňa pochopenie všetkých jeho postupov. Ak postupy na vyššej úrovni nemôžu účinne spolupracovať s postupmi na nižšej úrovni, môže dôjsť k plytvaniu zariadeniami a ľudskými zdrojmi; skutočná schopnosť optimalizácie, ktorá presahuje tradičné hranice systému, môže poskytnúť riešenie tejto výzvy. Energetická náročnosť sa v tomto odvetví za posledných pätnásť rokov výrazne znížila.

Chemický priemysel

Karbid kremíka je jednou z najtvrdších známych látok, jeho tvrdosť je porovnateľná s tvrdosťou diamantu podľa Mohsovej stupnice. Vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti opotrebovaniu má široké využitie v aplikáciách abrazívneho obrábania. Okrem toho karbid kremíka vykazuje vynikajúce vlastnosti odolnosti voči korózii, pretože si zachováva svoju pevnosť až do teploty 2700 stupňov Celzia.

V prostredí chemického spracovania sú kovy často vystavené pôsobeniu kyselín, lúhov a iných škodlivých látok; okrem toho má vynikajúcu tepelnú vodivosť a nízky koeficient rozťažnosti, čo zvyšuje spoľahlivosť.

Karborundum môže byť dopované fosforom alebo dusíkom na výrobu polovodiča typu n a berýliom, bórom, hliníkom a gáliom na dopovanie typu p. Vďaka svojmu širokému pásmovému rozhraniu, ktoré umožňuje efektívnejší prenos elektrickej energie ako tradičné polovodiče, ako sú kremík alebo germániové polovodiče, je vhodný pre výkonovú elektroniku, ako sú DC/DC meniče pre nabíjacie systémy elektrických vozidiel, výrobu LED, ako aj pre aplikácie na brúsenie/leštenie drahých kameňov. Karborundum sa niekedy môže použiť aj ako drahokam!

Automobilový priemysel

Karbid kremíka zohráva kľúčovú úlohu pri výrobe automobilov a ponúka viacero výhod, ktoré pomáhajú znižovať spotrebu energie a účty za energiu. Karbid kremíka ponúka významný potenciál úspor v celom odvetví, ktoré čelí takýmto dramatickým zmenám, pretože zohráva svoju úlohu.

Karbid kremíka (SiC) je extrémne tvrdá a odolná synteticky vyrábaná kryštalická zlúčenina z kremíka a uhlíka, zvyčajne dostupná ako spekaný materiál a vyrábaná rôznymi technikami, ako je rekryštalizácia, lisovanie za tepla, mikrovlnné spekanie, reakčné spekanie alebo beztlakové spekanie. Karbid kremíka slúži na dôležité účely ako brúsny materiál a možno ho nájsť v brúsnych kotúčoch, rezných nástrojoch a výrobkoch z brúsneho papiera.

Karbid kremíka sa môže pochváliť výnimočnými elektrickými vlastnosťami vďaka svojej polovodičovej povahe. Odolnosť tohto materiálu voči organickým a anorganickým kyselinám, soliam a zásadám je vyššia ako u mnohých ich náprotivkov, ktorých odolnosť sa líši až o sedem rádov; vďaka tomu je tento izolačný materiál vhodný pre aplikácie, ako sú trakčné meniče pre elektrické vozidlá, ako aj DC/DC meniče pre systémy skladovania energie.