Verwendung von Siliziumkarbid in der Elektronik und in feuerfesten Materialien

Siliziumkarbid, allgemein als Siliziumkarbid bezeichnet, kommt in der Natur in Form des Edelsteins Moissanit vor. Seit 1893 wird es in großen Mengen als Schleifmittel hergestellt und seine halbleitenden Eigenschaften machen es für viele elektronische Anwendungen wertvoll.

Die scharfen, kantigen Partikel von Kalziumkarbonat machen es zu einem ausgezeichneten Schleifmittel für das Trommeln von Gestein und das Schleifen von Edelsteinen, außerdem ist es kostengünstig und wiederverwendbar.

Abrasivmittel

SiC wird in verschiedenen Schleifmitteln wie Schleifscheiben, Sandpapier und Schleifmitteln verwendet und ist aufgrund seiner Härte und Haltbarkeit das Material der Wahl in der modernen Lapidarindustrie. Darüber hinaus kann SiC auch zur Herstellung von feuerfesten Steinen und Ofenauskleidungen für die Nichteisenmetallproduktion verwendet werden, während seine Säure- und Alkalibeständigkeit es zu einem unschätzbaren Material in der chemischen Industrie macht.

Sinterkeramik aus diesem Material kann zu harten und elastischen Werkstoffen gesintert werden, die in Anwendungen eingesetzt werden, die eine hohe Beständigkeit erfordern, wie z. B. Autobremsen und -kupplungen, in kugelsichere Westen eingebettete Keramikplatten, Poliermittel für Glasfaserenden vor dem Spleißen, Poliermittel für Glasfaserenden vor dem Spleißen sowie Komponenten, die in modernen Elektrofahrzeugen zu finden sind, um Gleichstrom-Schnellladefunktionen zu ermöglichen und die thermische Effizienz zu verbessern, sowie leistungselektronische Geräte aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturfähigkeit.

Feuerfest

Feuerfeste Materialien werden in anspruchsvollen industriellen Anwendungen eingesetzt, die robuste Schutzauskleidungen erfordern, z. B. in Öfen und Brennöfen, chemischen Verarbeitungsanlagen usw. Feuerfeste Produkte bieten starke mechanische Strukturen, Korrosionsschutz, thermische Isolationseigenschaften sowie starke mechanische Strukturen für den Korrosionsschutz.

Siliziumkarbid eignet sich aufgrund seiner Chemikalien- und Hochtemperaturbeständigkeit ideal für feuerfeste Anwendungen. Es hält Temperaturen von bis zu 1.800 Grad Celsius stand, ohne von Säuren oder Laugen angegriffen zu werden, und ist damit die perfekte Materialwahl.

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Elektronik

Siliziumkarbid-Halbleiter werden häufig zum Verstärken, Schalten und Umwandeln elektrischer Signale verwendet. Ihre kristalline Struktur ermöglicht die Dotierung mit Verunreinigungen wie Aluminium, Gallium und Stickstoff für P-Typ- oder N-Typ-Halbleiterbauelemente, wodurch sie bei viel höheren Temperaturen, Spannungen und Frequenzen als herkömmliche Silizium-Halbleiter arbeiten können.

Aufgrund der höheren Durchbruchsspannung von SiC-Halbleitern können leistungselektronische Schalter, die mit diesen Halbleitern hergestellt werden, kleiner sein, was sie ideal für Anwendungen in Hochspannungsumgebungen macht, wie z. B. Ladesysteme für Elektrofahrzeuge oder Hochspannungsumgebungen, die mit höheren Spannungen umgehen müssen.

SiC-Transistoren halten in der Regel 10-mal mehr elektrischen Feldern stand als ihre Silizium-Halbleiter-Gegenstücke, was das Risiko eines unregelmäßigen Leitungsverhaltens und eines potenziell katastrophalen Ausfalls deutlich verringert und gleichzeitig den Leistungsverlust reduziert. All diese Vorteile machen SiC-Halbleiter ideal für Hochspannungsanwendungen wie Ladegeräte für Elektrofahrzeuge, Solarwechselrichter und Sensorsysteme.

Automobilindustrie

Siliziumkarbid (SiC) hat sich schnell zu einem der wichtigsten Materialien für den Einsatz in Wechselrichtersystemen für Elektrofahrzeuge (EV) entwickelt. SiC bietet überlegene Betriebstemperaturen von bis zu 300 Grad Celsius im Vergleich zu Silizium, das nur 175 Grad Celsius verträgt, und sorgt für mehr Effizienz, Zuverlässigkeit und Reichweite bei EV-Anwendungen.

SiC ist eine Nichtoxidkeramik, die aufgrund ihrer Härte in mechanisch und thermisch anspruchsvollen Anwendungen, in feuerfesten Materialien wegen ihrer Widerstandsfähigkeit gegen große Hitze und Stöße und in der Elektronik für Geräte verwendet wird, die entweder mit hohen Temperaturen oder Spannungen oder beidem arbeiten. SiC ist nach Borkarbid und Diamant eine der härtesten bekannten natürlichen Substanzen.

Carborundum-Korn kann auch in der Karborundum-Drucktechnik verwendet werden - eine Kunstform, bei der zwischen strukturierten Aluminiumplatten eingeschlossene Tinte gemalte Zeichen auf Papier erzeugt. American Elements bietet für diese Anwendungen SiC-Sorten wie Mil Spec, ACS Reagent Grade und USP EP/BP-Spezifikationen an.