Použití karbidu křemíku

Karbid křemíku se již od 19. století dlouhodobě používá jako brusivo pro broušení křehkých povrchů. Tento tvrdý materiál se navíc využívá také při výrobě žáruvzdorných materiálů, opotřebitelných dílů a topných prvků, stejně jako polovodičových součástek.

Dopování hliníkem, borem, galiem a dusíkem za účelem výroby polovodičů typu p a typu n; dále se používá jako substrát pro světelné diody a rané rádiové obvody.

Jedná se o základní materiál pro polovodiče

Karbid křemíku (SiC) je slitina složená z křemíku a uhlíku, která se v přírodě vyskytuje jako vzácný minerál moissanit; od konce 19. století se však také průmyslově vyrábí pro použití jako tvrdý keramický materiál v produktech, jako jsou brusiva, žáruvzdorné výstelky, řezné nástroje a dokonce i polovodičová zařízení. Díky těmto vlastnostem je SiC vynikajícím základním materiálem pro vysokonapěťová výkonová zařízení.

SiC je díky širší zakázané zóně schopen odolávat ve srovnání s křemíkem velmi vysokým napětím.

Společnost Washington Mills nabízí karbid křemíku CARBOREX v různých chemických složeních a velikostech pro použití v odvětvích brusiv, metalurgie a žáruvzdorných materiálů. Díky své odolnosti a cenové výhodnosti je karbid křemíku CARBOREX oblíbeným brusivem v kamenářství; kromě toho se široce používá pro broušení, řezání vodním paprskem, pískování i pro řadu obráběcích procesů, jako je například broušení. Jeho krystalická struktura navíc umožňuje vytváření různých polytipů díky různým uspořádáním atomů; jeho vrstevnatá struktura pak umožňuje vznik jedinečných polytipů neboli forem!

Jedná se o materiál odolný vůči vysokým teplotám

Karbid křemíku je díky své tvrdosti, chemické inertnosti, nízké tepelné roztažnosti a elektrické vodivosti ideálním materiálem pro použití v podmínkách vysokých teplot a v aplikacích vyžadujících odolnost proti opotřebení. Kromě toho se karbid křemíku vyznačuje vynikající trvanlivostí při použití ve vysokonapěťových aplikacích, což z něj činí ideální volbu pro výkonové spínače.

Korund, jedna z nejtvrdších známých látek, se využívá v mnoha moderních technologiích, včetně broušení, řezání vodním paprskem a pískování; díky své odolnosti se také stále častěji používá v klenotnictví. Korund patří spolu s karbidem boru a diamantem k třem nejtvrdším známým látkám; navíc hraje klíčovou roli v různých oblastech použití, včetně brusiv, žáruvzdorných keramik a polovodičů.

Karbid křemíku se vyskytuje v různých polymorfních formách. Alfa-karbid křemíku (a-SiC) s hexagonální krystalovou strukturou podobnou wurtzitu je jednou z častěji se vyskytujících variant; další varianta, beta-SiC (b-SiC), má krystalovou strukturu typu zinkblendy. Ačkoli se alfa-SiC vyskytuje častěji, obě formy mají významné využití; velké monokrystaly lze dokonce pěstovat metodou chemického napařování.

Jedná se o materiál odolný proti opotřebení

Karbid křemíku je výjimečný materiál pro aplikace vyžadující odolnost proti opotřebení; vyznačuje se nižším koeficientem tření než ocel či jakýkoli jiný kov a odolává korozi v nejrůznějších prostředích. Karbid křemíku s nitridovým pojivem se vyznačuje obzvláště dobrou tvarovatelností a odolává korozi i při koncentracích kyselin, zásad a solí dosahujících až sedmi řádů.

Kromě toho, že se zirkoniumoxid používá při výrobě brusných kotoučů a brusného papíru, najdeme ho díky jeho nízké tepelné roztažnosti a vysoké tvrdosti také v žáruvzdorných materiálech, keramice a dalších vysoce výkonných materiálech, jako jsou například zrcadla pro astronomické dalekohledy.

Tento materiál je ideální volbou pro prvky vysokonapěťových obvodů. Díky desetkrát vyšší odolnosti proti napětí než má nitrid galia je neocenitelnou součástí měničů v elektromobilech a solárních energetických systémech. Díky své odolnosti proti oxidaci navíc snáší vysoké teploty, což z něj činí ideální materiál pro výrobu materiálů pro nepřímé vyhřívání při vysokých teplotách v odvětvích tavení neželezných kovů, jako jsou například obložení pecí na tavení mědi nebo obložení elektrolytických van na hliník.

Jedná se o žáruvzdorný materiál

Karbid křemíku se díky své vynikající tepelné stabilitě a vysoké teplotě tání používá jako žáruvzdorný materiál k zajištění ochrany a izolace v aplikacích s vysokými teplotami. Keramický průmysl, odvětví metalurgických surovin a další odvětví, která vyžadují mimořádnou trvanlivost, tepelnou odolnost, chemickou inertnost nebo chemickou kompatibilitu, z jeho použití jako žáruvzdorného materiálu značně těží.

Díky slinování při vysokých teplotách lze tento materiál mimo jiné použít při výrobě žáruvzdorných litin, brusiv a metalurgických surovin – včetně vlastností, jako je odolnost proti tepelným šokům a nárazům. Navíc se vyznačuje vysokou trvanlivostí a dobře odolává abrazivnímu opotřebení, korozi i erozi.

Žáruvzdorné materiály Magnesita jsou schopny odolávat extrémně vysokým teplotám, díky čemuž jsou ideální pro použití v různých vysokoteplotních aplikacích, jako jsou vyzdívky a nosné konstrukce tavicích pecí, vany v pecích na tavení mědi, destilační pece s pevnou nádobou a pece na zinkový prášek. Díky svým jedinečným vlastnostem jsou také vhodné pro použití v energetice, protože odolávají extrémním teplotám panujícím v jaderných reaktorech. Společnost RHI Magnesita nabízí na portálu Matmatch široký výběr žáruvzdorných výrobků vhodných pro různá použití.