Прах от силициев карбид

Силициевият карбид, наричан още карборунд, е изключително твърдо и издръжливо кристално съединение на силиций и въглерод, което се използва като промишлен материал от края на 19-ти век.

Въпреки че естествено срещащият се моисанит може да бъде открит в метеорити и кимберлитови находища, по-голямата част от SiC сега се произвежда синтетично чрез разтваряне на въглерод в разтопен силиций или чрез процеси на химическо отлагане на пари.

Висока топлопроводимост

Превъзходната топлопроводимост на силициевия карбид му позволява да издържа на високи работни температури. Тази характеристика спомага за бързото и ефикасно отвеждане на топлината, като го предпазва от разтопяване или счупване при тежки условия.

Предпазвайки оборудването от износване, той спомага за удължаване на живота му. Благодарение на ниския си коефициент на топлинно разширение и превъзходната си твърдост, ниският коефициент на топлинно разширение го прави устойчив и на механични натоварвания като триене и износване.

Черният силициев карбид на прах се характеризира със строго контролирани размери на частиците, които осигуряват изключителна скорост на рязане и финиширане на повърхността, което го прави подходящ за редица приложения, като например стъклокерамични и резиноидни шлифовъчни дискове, смеси за бластиране на зърно/прах, смеси, полиране на притриване, нехлъзгащи се и телени пили от силиций и кварц.

Карборундовата графика - традиционна техника за печат на колажи, при която върху алуминиева плоча се нанася карборундов песъчинки и се нанася мастило, след което се прекарва през преса с валцово легло, за да се получат отпечатъци върху хартия с органични текстури, които показват нейната издръжливост.

Висока якост

SiC е изключително твърд материал (9 по скалата на Моос). Освен това неговата устойчивост на износване го прави подходящ за приложения, включващи керамични спирачни дискове за спортни автомобили и бронежилетки, както и за уплътнения на помпени валове. Освен това този материал може да издържа на изключително високи температури, като остава непокътнат при контакт с други твърди материали като стомана.

Той притежава изключителна устойчивост на окисление до около 1400 градуса по Целзий и е неразтворим във вода, алкохол и киселини, различни от флуороводородната киселина.

Зеленият SIC може да бъде създаден от чист кварцов пясък и петролен кокс, обработен чрез различни методи за формоване и изпечен при високи температури в електрическа пещ с вътрешно съпротивление, за да се получат както свързани, така и реакционно свързани продукти. Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories използва този продукт в производството си на абразиви, металургични, специални огнеупорни материали, както и на композитни материали с метална матрица и мебели за пещи - да не забравяме и производството на композитни бронирани системи!

Висока устойчивост на химикали

Силициевият карбид е доказал своята издръжливост, като е издържал на екстремни химически условия и среди, като например шлифовъчните дискове в заводите. Освен това той се използва за шлифоване и полиране, както и за промишлени задачи по рязане и пробиване; освен това има висока износоустойчивост, което го прави подходящ за използване в металургията.

От края на 19-ти век силиконовият каучук се използва за приложения, включващи абразиви и инструменти за шлайфане, както и за огнеупорни облицовки и пещни валове. Благодарение на изключителната си устойчивост на температури и термични удари силиконовият каучук е отличен избор на материал за космически приложения.

Прахът от силициев карбид може да се произведе чрез топене на кварцов пясък и кокс на въглищна основа в електрическа пещ при 2500 градуса по Целзий, след което се смила или оформя в твърди предмети. По-големи единични кристали могат да бъдат отгледани от чист силиций и въглеродни пари в изключителен вакуум при 3500 градуса по Целзий, като се използват процеси, подобни на тези за полупроводникови пластини. Съществуват полиморфи или структури с различна кристална структура, които могат да бъдат класифицирани като алфа или бета в зависимост от атомната им структура; алфа обикновено е хексагонална (Вурцит).

Висока устойчивост на топлина

Силициевият карбид, неоксиден керамичен материал, има способността да издържа на високи температури и абразия. Поради това той отдавна се използва като издръжлива част в процесите на шлайфане, хонинговане и пясъкоструене, а също така често се използва в космическата и автомобилната промишленост като абразив за полиране на различни материали.

Алуминият не реагира с киселини и температури до 1600 градуса по Целзий. Благодарение на тетраедричната си кристална структура той може да устои на окисление при определени обстоятелства, но ако е изложен продължително време на високи концентрации на кислород, може да се окисли бързо.

Рекристализацията, горещото пресоване, микровълновото синтероване, синтероването без налягане и реакционното синтероване са сред различните методи за създаване на керамика с различни форми и размери. Керамиката се използва широко като част от термично взискателни огнеупорни материали и керамика, използвана като компоненти в бронебойни приложения; освен това нейната твърдост и здравина я правят подходяща и за огледала на астрономически телескопи.