Karbid křemíku v prášku

Karbid křemíku, označovaný také jako karborundum/karbornm/, je mimořádně tvrdá a odolná krystalická sloučenina křemíku a uhlíku, která se již od konce 19. století používá jako průmyslový materiál.

Ačkoli se moissanit v přírodě vyskytuje v meteoritech a kimberlitech, většina SiC se nyní vyrábí synteticky buď rozpouštěním uhlíku v roztaveném křemíku, nebo chemickou depozicí z par.

Vysoká tepelná vodivost

Vynikající tepelná vodivost karbidu křemíku mu umožňuje odolávat vysokým provozním teplotám. Tato vlastnost pomáhá rychle a účinně odvádět teplo a chrání jej před roztavením nebo prasknutím v náročných podmínkách.

Chrání zařízení před opotřebením a pomáhá prodloužit jeho životnost. Díky nízkému koeficientu tepelné roztažnosti a vynikající tvrdosti je odolný i vůči mechanickému namáhání, jako je tření a oděr.

Černý karbid křemíku se vyznačuje přísně kontrolovanou velikostí částic, která zajišťuje výjimečnou řeznou rychlost a povrchovou úpravu, takže je vhodný pro řadu aplikací, jako jsou sklovité a pryskyřičné brusné kotouče, tryskací zrna/prachové směsi, směsi, lapování leštění neklouzavých a drátových pil křemíku a křemene.

Karborundová grafika, tradiční technika koláže, při níž se na hliníkovou desku nanáší karborundová drť a inkoust a poté se tiskne na válcovém tiskovém stroji, čímž vznikají tisky na papíře s organickou strukturou, která vyniká jeho trvanlivostí.

Vysoká pevnost

SiC je extrémně tvrdý materiál (9 stupňů Mohsovy stupnice). Navíc je díky své odolnosti proti otěru vhodný pro aplikace zahrnující keramické brzdové kotouče sportovních automobilů a neprůstřelné vesty a také pro těsnění hřídelí čerpadel. Kromě toho tento materiál odolává extrémně vysokým teplotám a zároveň zůstává neporušený při kontaktu s jinými tvrdými materiály, jako je ocel.

Vykazuje vynikající odolnost proti oxidaci až do teploty přibližně 1400 °C a je nerozpustný ve vodě, alkoholu a kyselinách kromě kyseliny fluorovodíkové.

Zelený SIC lze vyrobit z čistého křemičitého písku a ropného koksu, zpracovat různými metodami tváření a slinovat při vysokých teplotách v elektrické peci s vnitřním odporem, čímž se získají jak lepené, tak reakčně lepené výrobky. Společnost Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories používá tento produkt při výrobě brusiva, metalurgických a speciálních žáruvzdorných materiálů, jakož i kompozitů s kovovou matricí a nábytku do pecí - nezapomeňte na výrobu kompozitních pancéřových systémů!

Vysoká odolnost vůči chemikáliím

Karbid křemíku prokázal svou trvanlivost tím, že odolává extrémním chemickým podmínkám a prostředí, jako jsou brusné kotouče v továrnách. Kromě toho se používá k broušení a leštění, jakož i k průmyslovému řezání a vrtání; navíc má vysokou odolnost proti opotřebení, takže je vhodný pro použití v metalurgii.

Od konce 19. století se silikonová pryž používá pro aplikace, jako jsou brusiva a brusné nástroje, žáruvzdorné vyzdívky a válce pecí. Díky své výjimečné teplotní odolnosti a odolnosti vůči tepelným šokům je silikonová pryž vynikající volbou materiálu pro aplikace v letectví a kosmonautice.

Prášek karbidu křemíku lze vyrobit tavením křemičitého písku a koksu na bázi uhlí v elektrické odporové peci při teplotě 2500 °C a následným mletím nebo tvarováním do pevných předmětů. Větší monokrystaly lze vypěstovat z čistého křemíku a uhlíkových par v extrémním vakuu při teplotě 3500 stupňů C - podobnými postupy jako při výrobě polovodičových destiček. Existují polymorfní struktury, neboli struktury s různou krystalovou strukturou, které lze klasifikovat jako alfa nebo beta v závislosti na jejich atomové struktuře; alfa má obvykle hexagonální (wurtzitovou) strukturu.

Vysoká tepelná odolnost

Karbid křemíku, neoxidový keramický materiál, má schopnost odolávat vysokým teplotám a otěru. Proto se již dlouho používá jako odolná součást při broušení, honování a pískování a často se také používá v leteckém a automobilovém průmyslu jako brusivo k leštění různých materiálů.

Hliník nereaguje s kyselinami a teplotami do 1600 stupňů Celsia. Díky své tetraedrické krystalové struktuře může za určitých okolností odolávat oxidaci - pokud je však delší dobu vystaven vysokým koncentracím kyslíku, může rychle oxidovat.

K různým metodám vytváření keramiky různých tvarů a velikostí patří rekrystalizace, lisování za tepla, mikrovlnné spékání, beztlakové spékání a reakční spékání. Keramika se hojně používá jako součást tepelně náročných žáruvzdorných materiálů a keramiky používané jako součásti neprůstřelných pancířů; díky své tuhosti a pevnosti je navíc vhodná i pro zrcadla astronomických teleskopů.