Gebruik van siliciumcarbide in elektronica en vuurvaste materialen

Siliciumcarbide, meestal siliciumcarbide genoemd, komt van nature voor als de edelsteen moissaniet. Sinds 1893 wordt het op grote schaal geproduceerd als schuurmiddel en de halfgeleidende eigenschappen maken het waardevol in veel elektronicatoepassingen.

De scherpe, hoekige deeltjes van calciumcarbonaat maken het een uitstekend slijpmiddel voor het tuimelen van stenen en het snijden van edelstenen, plus de betaalbaarheid maakt het economisch en herbruikbaar.

Schurend

SiC wordt gebruikt in verschillende schuurmaterialen, zoals slijpschijven, schuurpapier en schuurmiddelen, en is vanwege zijn hardheid en duurzaamheid de belangrijkste keuze in de moderne metaalbewerking. Verder kan SiC ook worden gebruikt om vuurvaste stenen en ovenbekledingen voor de productie van non-ferrometalen te maken, terwijl de zuur- en alkalibestendigheid het een onschatbaar materiaal maken in de chemische industrie.

Gesinterde keramiek van dit materiaal kan worden gesinterd tot harde en veerkrachtige materialen die worden gebruikt in toepassingen die een hoog uithoudingsvermogen vereisen, zoals autoremmen en koppelingen, keramische platen die zijn ingebed in kogelvrije vesten, polijstmiddel voor glasvezeluiteinden voorafgaand aan het verbinden, polijstmiddel op vezeleinden voorafgaand aan het verbinden, evenals onderdelen die worden aangetroffen in moderne elektrische voertuigen om gelijkstroom snel te kunnen opladen en de thermische efficiëntie te verbeteren, evenals vermogenselektronica vanwege de corrosiebestendigheid en hoge temperatuur.

Vuurvast

Vuurvaste materialen worden gebruikt in veeleisende industriële toepassingen die een robuuste beschermende bekleding vereisen, zoals ovens en ovens, chemische verwerkingsapparatuur, enz. Vuurvaste producten bieden sterke mechanische structuren, corrosiebescherming en thermische isolatie-eigenschappen.

Siliciumcarbide is ideaal voor gebruik in vuurvaste toepassingen vanwege de bestendigheid tegen chemicaliën en hoge temperaturen. Het is bestand tegen temperaturen tot 1.800 graden Fahrenheit zonder te bezwijken onder chemische aanvallen van zuren of alkaliën, waardoor het de perfecte materiaalkeuze is.

ATHOR bestaat uit 15 doctoraatskandidaten uit verschillende vakgebieden die zullen trainen in geavanceerde engineeringtechnologieën en experimentele technieken voor waterstofomgevingen. Hun expertise in Life Cycle Assessment, synchrotrontechnologie en digitale tweelingen zal hen in staat stellen om robuustere en betrouwbaardere vuurvaste producten te creëren voor industriële partners, wat zal leiden tot aanzienlijke energiebesparingen en zal helpen om de CO2-neutraliteitsdoelstellingen te halen, terwijl de beschikbaarheid van industriële apparatuur zal toenemen en de productiviteit zal verbeteren.

Elektronica

Halfgeleiders van siliciumcarbide worden vaak gebruikt om elektrische signalen te versterken, te schakelen en om te zetten. Hun kristallijne structuur maakt doping mogelijk met onzuiverheden zoals aluminium, gallium en stikstof voor P-type of N-type halfgeleiders, waardoor ze kunnen werken bij veel hogere temperaturen, spanningen en frequenties dan traditionele siliciumhalfgeleiders.

Door de hogere doorslagspanning van SiC-halfgeleiders kunnen vermogenselektronische schakelaars die ermee zijn gemaakt kleiner zijn, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen met hoogspanningsomgevingen zoals oplaadsystemen voor elektrische voertuigen of omgevingen die met hogere spanningen moeten omgaan.

SiC transistors zijn doorgaans bestand tegen 10 keer meer elektrische velden dan hun tegenhangers in silicium halfgeleiders, wat leidt tot een aanzienlijk lager risico op grillig geleidingsgedrag en mogelijk catastrofale uitval, samen met minder vermogensverlies. Al deze voordelen maken SiC-halfgeleiders ideaal voor hoogspanningstoepassingen zoals laders voor elektrische voertuigen (EV), omvormers voor zonne-energie en sensorsystemen.

Automotive

Siliciumcarbide (SiC) is snel uitgegroeid tot een van de belangrijkste materialen voor gebruik in omvormersystemen voor elektrische voertuigen (EV). SiC biedt superieure bedrijfstemperaturen tot 300°C in vergelijking met de limiet van 175°C van silicium en biedt daardoor een grotere efficiëntie, betrouwbaarheid en bereik wanneer het wordt toegepast in EV-toepassingen.

SiC is een niet-oxide keramiek die gebruikt wordt in mechanisch en thermisch veeleisende toepassingen vanwege zijn hardheid; in vuurvaste materialen vanwege zijn weerstand tegen grote hitte en schokken; en elektronica voor gebruik in apparaten die werken bij hoge temperaturen of spanningen of beide. SiC is na boorcarbide en diamant een van de hardste natuurlijke stoffen die bekend zijn.

Carborundumkorrels kunnen ook worden gebruikt in carborundumdrukwerk - een kunstvorm waarbij inkt tussen aluminiumplaten met textuur geschilderde markeringen op papier creëert. American Elements biedt, indien van toepassing, SiC-kwaliteitsopties zoals Mil Spec, ACS Reagent Grade en USP EP/BP specificaties voor deze toepassingen.