Silisyum Karbür Tozu

SiC, daha etkili enerji tasarrufu ve daha uzun sürüş mesafeleri sağlarken yüksek voltajlara dayanma kabiliyeti nedeniyle elektrikli araç batarya invertörlerinde kullanmak için ideal bir malzemedir.

Silisyum karbür (SiC) meteoritlerde, korindon yataklarında ve kimberlitte az miktarda doğal olarak bulunmasına rağmen, günümüzde satılan SiC'nin çoğu sentetik olarak üretilmektedir ve benzersiz fiziksel özelliklere sahip sert ve kırılgan bir malzemedir.

Sertlik

Genellikle SiC olarak kısaltılan silisyum karbür, 19. yüzyılın sonlarından bu yana aşındırıcı olarak ve fırınlar için refrakter astarlar veya endüstriyel fırınlar için ısıtma elemanları, pompalar ve roket motorlarında aşınmaya dayanıklı parçalar ve ışık yayan diyotlar (LED) için yarı iletken substrat gibi çeşitli endüstriyel amaçlar için seri olarak üretilen son derece sert kristalli bir silikon ve karbon bileşiğidir.

SiC aşırı sertliği (Mohs ölçeğinde 9), aşınma direnci, kimyasal inertliği ve termal iletkenliği ile bilinir - bu özellikler onu refrakterler gibi yüksek sıcaklık uygulamaları için uygun hale getirir. Ayrıca, SiC'nin mukavemeti yüksek sıcaklıklarda da devam eder ve bu da onu mükemmel bir malzeme seçimi haline getirir.

Edward Goodrich Acheson ilk kez 1891 yılında kil (bir alüminyum silikat) ve toz kok (karbon) karışımını ısıtarak başarılı bir şekilde silisyum karbür üretti. Kömür ve elmasın bir karışımı olan bu malzemeye karborundum adını verdi. Daha sonra Henri Moissan, karbonu sıvı silikon içinde çözerek ya da kalsiyum karbür ve silikayı eriterek başarılı bir şekilde silisyum karbür oluşturdu.

Günümüzde dünya çapında satılan silisyum karbürün çoğu sentetiktir ve yeşil blokların Barmac öğütücüde veya Raymond değirmeninde kalsine edilmesi ve ardından eleme kullanılarak ultra ince toz haline getirilmesi yoluyla üretilmektedir. Siyah silisyum karbür, hassas lepleme, parlatma ve kaymaz uygulamaları; tel testere kuvarsı; kaplamalı ve bağlı aşındırıcı ürünleri karşılamak için titiz spesifikasyonlara göre işlenir.

Termal İletkenlik

Silisyum karbür (SiC) insanoğlunun bildiği en sert, en güçlü ve en kullanışlı kimyasal bileşiklerden biridir. Son derece nadir formlarda mozanit değerli taşlar olarak doğal olarak oluşan SiC, 1893'ten beri mükemmel mukavemet, tokluk ve termal iletkenlik özelliklerine sahip bir aşındırıcı ve endüstriyel malzeme olarak kullanılmak üzere toz ve kristal formunda seri olarak üretilmektedir.

SiC, dört atomlu koordinasyon tetrahedraları halinde düzenlenmiş yakın paketlenmiş Si ve C atomlarından oluşur ve olağanüstü sert ve güçlü bir malzeme oluşturur. Hidroflorik asit ve asit florürler hariç çoğu organik aside, inorganik aside ve erimiş tuzlara dayanıklıdır; benzersiz tetrahedral yapısı ayrıca yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanım için olağanüstü termal şok direnci sağlar.

Saf silisyum karbür, oda sıcaklığında son derece yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir - kristal kafesinde safsızlık veya yapısal kusur bulunmaması nedeniyle yaklaşık 490 Wm-1 K-1 - polikristalin SiC seramikler ise tanelerin rastgele yönlendirilmesi, tane sınırlarında daha düşük iletkenliğe sahip ikincil fazlar veya kafes safsızlıkları nedeniyle önemli ölçüde daha düşük iletkenlikler sergiler.

Foundry Service, aşındırıcı kumlama, kaymaz kaplamalar, kaplamalı aşındırıcılar, seramik taşlama taşları ve refrakterler gibi çeşitli uygulamaları karşılamak için çok çeşitli boyutlarda ve kimyasal bileşimlerde hem gözenekli hem de tamamen yoğunlaştırılmış b-SiC sağlar. Sunulan tüm malzemelerin ilgili standartları karşıladığı bağımsız olarak onaylanmıştır.

Korozyona Karşı Dirençli

Silisyum karbür tozu, mükemmel ısı iletkenliği ve düşük genleşme katsayısı ile yüksek derecede refrakter olmasının yanı sıra olağanüstü aşınma direnci ve korozyon koruması sunar - bu nitelikler onu endüstriyel kullanım için mükemmel kılar. Silisyum karbürün açık gri tonu, elmasın sertliğine ve yoğunluğuna benzer ancak çatlama veya çizilme olasılığı daha düşüktür, bu da onu endüstriyel malzeme olarak kullanım için ideal hale getirir.

Grafenin elektriksel özellikleri arasında yarı iletken özellikleri ve bileşimler arasında yedi büyüklük sırasına kadar geniş direnç aralığı bulunmaktadır. Suda ve alkolde çözünmez, ancak elmastan daha yüksek bir erime noktasına sahiptir. Ayrıca, grafenin asit, aşınma ve korozyona karşı yüksek dirençli özellikleri onu iyi korur; ancak, yüksek sıcaklıklarda bazı hidroflorik ve nitrik asitler hızla korozyona uğramasına neden olur.

Reaksiyona bağlı silisyum karbür, belirli oksitleyici asitler (nitrik ve hidroflorik gibi) haricinde, kimyasal uygulamalarda tipik olarak korozyona karşı oldukça dirençlidir. Bu direnç, mükemmel aşınma direncinden kaynaklanmaktadır.

Reaksiyona bağlı silisyum karbür, bir bulamaç oluşturmak için plastikleştirici ve su ile karıştırılarak, daha sonra haddeleme, filtre pres veya hidrostatik basınç yoluyla dökülerek veya ekstrüde edilerek kalıplara kolayca şekillendirilebilir. Bu kalıplama işlemi, aksi takdirde korozyona dirençli özelliklerini etkileyecek kalsiyum müdahalesi olmadan gerçekleşmelidir; bu görevi yerine getirmek için, kalıp malzemesi olarak geleneksel kum bazlı olanlar yerine genellikle alçı kalıplar kullanılır.

Aşındırıcı Direnç

Silisyum karbür Mohs ölçeğinde 9.1'dir ve sertliği onu çok sert malzemeleri veya granit gibi sert yüzeyleri kesmek için ideal kılar. Ayrıca, hızlı kesme hızı ve aşınmaya karşı direnci, taşlama taşları, kesici takımlar, zımpara kağıdı ve kumlama işlemlerinde popüler olarak kullanılmasını sağlar.

Siyah silisyum karbür tozu, yüksek sıcaklık uygulamalarında gelişmiş dayanıklılık ve performans için genellikle bor karbür ile birlikte hassas boyutlar ve pürüzsüz yüzeyler elde etmek için metal ve cam parçaların hassas taşlanması için seramiklerde kullanılır. Ayrıca, bu malzeme metalürji, eritme ve döküm gibi endüstriler tarafından kullanılan gelişmiş refrakter ürünlerin üretiminde de faydalıdır.

Silisyum karbür, aşırı sıcaklıklara ve termal şoka dayanabilen motor bileşenleri oluşturmak için havacılık ve uzay endüstrisi için ve verimliliği ve ömrü artırmak için ısıyı dağıtmak için güneş panellerinde ve yakıt hücrelerinde gereklidir. Silisyum karbür ayrıca, ısı direncinin gofret işleme ekipmanını mümkün kıldığı yarı iletken teknolojisinde de önemli bir rol oynamaktadır.

Nitrür bağlı silisyum karbür yakın zamanda aşınma direncini belirlemek için çeşitli toprak koşullarında test edilmiştir. Analizler, hafif toprağın optimum aşınma direnci sunduğunu göstermiştir; ancak aşınma oranları, bu koşullarda çalışan parçalar için kullanılan çelik türünden etkilenebilir.