Piikarbidin käyttö elektroniikassa ja tulenkestävissä materiaaleissa

Piikarbidia, jota yleisesti kutsutaan piikarbidiksi, esiintyy luonnossa jalokivenä moissanite. Vuodesta 1893 lähtien sitä on tuotettu massatuotantona hioma-aineena, ja sen puolijohtavat ominaisuudet tekevät siitä arvokkaan monissa elektroniikkasovelluksissa.

Kalsiumkarbonaatin terävät, kulmikkaat hiukkaset tekevät siitä erinomaisen hioma-aineen kivenhiontaan ja jalokivien leikkaamiseen, ja sen edullisuus tekee siitä taloudellisen ja uudelleenkäytettävän.

Hionta-aine

SiC:tä käytetään erilaisissa hiomamateriaaleissa, kuten hiomalaikoissa, hiekkapaperissa ja hioma-aineissa, ja se on kovuutensa ja kestävyytensä ansiosta tärkein valinta nykyaikaisessa lapidary-työssä. Lisäksi SiC:tä voidaan käyttää myös tulenkestävien tiilien ja uunien vuorausten valmistukseen ei-rautametallien tuotannossa, ja sen happo- ja emäskestävyys tekee siitä korvaamattoman arvokkaan materiaalin kemianteollisuudessa.

Tästä materiaalista valmistettua sintrattua keramiikkaa voidaan sintrata koviksi ja joustaviksi materiaaleiksi, joita käytetään sovelluksissa, jotka vaativat suurta kestävyyttä, kuten autojen jarruissa ja kytkimissä, luodinkestäviin liiveihin upotetuissa keraamisissa levyissä, kiillotusaineena kuituoptisten päiden kiillotusaineena ennen liittämistä, kiillotusaineena kuitujen päissä ennen liittämistä sekä komponenteissa, joita löytyy nykyaikaisista sähköajoneuvoista, jotta ne mahdollistaisivat tasavirran pikalatausominaisuudet ja parantaisivat termistä tehokkuutta sekä tehoelektroniikkalaitteissa korroosionkestävyyden ja korkeiden lämpötilojen kestävyysominaisuuksien vuoksi.

Tulenkestävä

Tulenkestäviä materiaaleja käytetään vaativissa teollisuussovelluksissa, jotka vaativat kestäviä suojavuorausmateriaaleja, kuten uuneissa ja polttouuneissa, kemikaalien käsittelylaitteissa jne. Tulenkestävät tuotteet tarjoavat vahvat mekaaniset rakenteet, korroosiosuojauksen, lämmöneristysominaisuudet sekä vahvat mekaaniset rakenteet korroosion estämiseksi.

Piikarbidi sopii erinomaisesti käytettäväksi tulenkestävissä sovelluksissa, koska se kestää sekä kemikaaleja että korkeita lämpötiloja, sillä se kestää jopa 1 800 celsiusasteen lämpötiloja sortumatta happojen tai emästen aiheuttamiin kemiallisiin vaikutuksiin, mikä tekee siitä täydellisen materiaalivalinnan.

ATHOR koostuu 15:stä eri alojen tohtorikoulutettavasta, jotka kouluttautuvat vety-ympäristöissä käytettäviin huipputeknisiin tekniikoihin ja kokeellisiin tekniikoihin. Heidän asiantuntemuksensa elinkaariarvioinnin, synkrotronitekniikan ja digitaalisten kaksosten alalla antaa heille mahdollisuuden luoda vankempia ja luotettavampia tulenkestäviä tuotteita teollisuuskumppaneille, mikä johtaa merkittäviin energiansäästöihin ja auttaa saavuttamaan hiilineutraaliustavoitteet samalla kun teollisuuslaitteiden käytettävyys paranee ja tuottavuus paranee.

Elektroniikka

Piikarbidipuolijohteita käytetään usein sähköisten signaalien vahvistamiseen, kytkemiseen ja muuntamiseen. Niiden kiderakenne mahdollistaa seostamisen epäpuhtauksilla, kuten alumiinilla, galliumilla ja typellä, P- tai N-tyypin puolijohdekomponentteja varten, minkä ansiosta ne voivat toimia paljon korkeammissa lämpötiloissa, jännitteissä ja taajuuksilla kuin perinteiset piipuolijohteet.

SiC-puolijohteiden korkeamman läpilyöntijännitteen ansiosta niillä valmistetut tehoelektroniikan kytkimet voivat olla pienempiä, joten ne soveltuvat erinomaisesti sovelluksiin, joihin liittyy korkeajännitteisiä ympäristöjä, kuten sähköajoneuvojen latausjärjestelmiä, tai korkeajänniteympäristöihin, joissa on käsiteltävä korkeampia jännitteitä.

SiC-transistorit kestävät tyypillisesti 10 kertaa enemmän sähkökenttiä kuin piipuolijohde-transistorit, mikä vähentää huomattavasti epävakaan johtavuuden ja mahdollisesti katastrofaalisen vikaantumisen riskiä sekä vähentää tehohäviöitä. Kaikki nämä edut tekevät SiC-puolijohteista ihanteellisia korkeajännitesovelluksiin, kuten sähköautojen latureihin, aurinkoenergiavaihtosuuntaajiin ja anturijärjestelmiin.

Autoteollisuus

Piikarbidista (SiC) on tullut nopeasti yksi tärkeimmistä materiaaleista sähköautojen (EV) invertterijärjestelmissä. SiC:n käyttölämpötilat ovat ylivoimaisia jopa 300 celsiusasteen lämpötiloihin verrattuna piin 175 celsiusasteen lämpötilarajaan, joten se tarjoaa paremman tehokkuuden, luotettavuuden ja kantaman, kun sitä käytetään sähköautosovelluksissa.

SiC on oksiditon keraaminen materiaali, jota käytetään mekaanisesti ja termisesti vaativissa sovelluksissa sen kovuuden vuoksi, tulenkestävissä materiaaleissa, koska se kestää kovaa lämpöä ja iskuja, sekä elektroniikassa, jossa sitä käytetään laitteissa, jotka toimivat joko korkeissa lämpötiloissa tai korkeilla jännitteillä tai molemmissa. SiC on boorikarbidin ja timantin jälkeen toiseksi kovimpia tunnettuja luonnonaineita.

Karborundirouhetta voidaan käyttää myös karborundumipainatuksessa - taidemuodossa, jossa teksturoitujen alumiinilevyjen väliin jäänyt muste luo paperille maalattuja jälkiä. American Elements tarjoaa soveltuvin osin SiC-luokkavaihtoehtoja, kuten Mil Spec-, ACS Reagent Grade- ja USP EP/BP-spesifikaatioita näihin sovelluksiin.