Σκόνη καρβιδίου του πυριτίου

Το καρβίδιο του πυριτίου, το οποίο αναφέρεται επίσης ως καρβορύνδιο/karbornm/, είναι μια εξαιρετικά σκληρή και ανθεκτική κρυσταλλική ένωση πυριτίου και άνθρακα που χρησιμοποιείται ως βιομηχανικό υλικό από τα τέλη του 19ου αιώνα.

Αν και ο μοισσανίτης μπορεί να βρεθεί σε μετεωρίτες και κοιτάσματα κιμπερλίτη, το μεγαλύτερο μέρος του SiC παράγεται πλέον συνθετικά είτε με διάλυση άνθρακα σε λιωμένο πυρίτιο είτε με χημικές διαδικασίες εναπόθεσης ατμών.

Υψηλή θερμική αγωγιμότητα

Η ανώτερη θερμική αγωγιμότητα του καρβιδίου του πυριτίου του επιτρέπει να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας. Αυτό το χαρακτηριστικό συμβάλλει στη γρήγορη και αποτελεσματική απαγωγή της θερμότητας, προστατεύοντάς το από τήξη ή θραύση υπό απαιτητικές συνθήκες.

Προστατεύοντας τον εξοπλισμό από τη φθορά, συμβάλλει στην επιμήκυνση της διάρκειας ζωής του. Χάρη στον χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής και την ανώτερη σκληρότητα, ο χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής το καθιστά επίσης ανθεκτικό σε μηχανικές καταπονήσεις όπως η τριβή και η τριβή.

Η μαύρη σκόνη καρβιδίου του πυριτίου διαθέτει αυστηρά ελεγχόμενα μεγέθη σωματιδίων που παρέχουν εξαιρετικούς ρυθμούς κοπής και επιφανειακά φινιρίσματα, καθιστώντας την κατάλληλη για μια σειρά εφαρμογών, όπως υαλοποιημένους και ρητινοειδείς τροχούς λείανσης, ανατινάξεις κόκκων/σκόνης, ενώσεις, λείανση στίλβωση αντιολισθητική και πριόνισμα με σύρμα πυριτίου και χαλαζία.

Η εκτύπωση με καρβορουνδία, μια παραδοσιακή τεχνική εκτύπωσης κολλάγραφου, κατά την οποία ο κόκκος του καρβορουνδίου εφαρμόζεται σε μια πλάκα αλουμινίου και βάφεται με μελάνι, και στη συνέχεια περνάει από μια πρέσα με κυλιόμενη κλίνη για να παράγει εκτυπώσεις σε χαρτί με οργανικές υφές που αναδεικνύουν την ανθεκτικότητά του.

Υψηλή αντοχή

Το SiC είναι ένα εξαιρετικά σκληρό υλικό (9 στην κλίμακα Mohs). Επιπλέον, η αντοχή του στην τριβή το καθιστά κατάλληλο για εφαρμογές που περιλαμβάνουν κεραμικούς δίσκους φρένων σε σπορ αυτοκίνητα και αλεξίσφαιρα γιλέκα, καθώς και στεγανοποιήσεις άξονα αντλίας. Επιπλέον, το υλικό αυτό μπορεί να αντέξει εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, ενώ παραμένει ανέπαφο όταν έρχεται σε επαφή με άλλα σκληρά υλικά όπως ο χάλυβας.

Παρουσιάζει εξαιρετική αντίσταση στην οξείδωση μέχρι περίπου 1400degC και είναι αδιάλυτο στο νερό, την αλκοόλη και τα οξέα εκτός του υδροφθορικού οξέος.

Η πράσινη SIC μπορεί να δημιουργηθεί από καθαρή πυριτική άμμο και πετρελαϊκό κοκ, να επεξεργαστεί με διάφορες μεθόδους διαμόρφωσης και να πυροσυσσωματωθεί σε υψηλές θερμοκρασίες σε ηλεκτρικό κλίβανο εσωτερικής αντίστασης για την παραγωγή προϊόντων τόσο συνδεδεμένων όσο και αντιδρώντων. Η Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories χρησιμοποιεί αυτό το προϊόν στην παραγωγή λειαντικών, μεταλλουργικών, ειδικών πυρίμαχων υλικών καθώς και σύνθετων υλικών μεταλλικής μήτρας και επίπλων κλιβάνου - χωρίς να ξεχνάμε την παραγωγή σύνθετων συστημάτων θωράκισης!

Υψηλή αντοχή σε χημικές ουσίες

Το καρβίδιο του πυριτίου έχει αποδείξει την ανθεκτικότητά του αντέχοντας σε ακραίες χημικές συνθήκες και περιβάλλοντα, όπως οι τροχοί λείανσης σε εργοστάσια. Επιπλέον, χρησιμοποιείται για λείανση και στίλβωση, καθώς και για βιομηχανικές εργασίες κοπής και διάτρησης- επιπλέον, έχει υψηλή αντοχή στη φθορά, καθιστώντας το κατάλληλο για χρήση σε μεταλλουργικές εφαρμογές.

Από τα τέλη του 19ου αιώνα, το καουτσούκ σιλικόνης χρησιμοποιείται για εφαρμογές όπως λειαντικά και εργαλεία λείανσης, καθώς και για επενδύσεις πυρίμαχων υλικών και κυλίνδρους φούρνων. Λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων αντοχής στη θερμοκρασία και στην αντοχή σε θερμικό σοκ, το καουτσούκ σιλικόνης αποτελεί εξαιρετική επιλογή υλικού για αεροδιαστημικές εφαρμογές.

Η σκόνη καρβιδίου του πυριτίου μπορεί να παραχθεί με τήξη πυριτικής άμμου και κοκ με βάση τον άνθρακα σε κλίβανο ηλεκτρικής αντίστασης στους 2500 βαθμούς Κελσίου, και στη συνέχεια με άλεση ή διαμόρφωση σε στερεά αντικείμενα. Μεγαλύτεροι μονοκρύσταλλοι μπορούν να αναπτυχθούν από καθαρό πυρίτιο και ατμούς άνθρακα υπό ακραίο κενό στους 3500degC - χρησιμοποιώντας παρόμοιες διεργασίες με εκείνες για τις πλάκες ημιαγωγών. Υπάρχουν πολυμορφές, ή δομές με διάφορες κρυσταλλικές δομές, οι οποίες μπορούν να ταξινομηθούν ως άλφα ή βήτα ανάλογα με την ατομική τους δομή- οι άλφα έχουν συνήθως εξαγωνική δομή (Wurtzite).

Υψηλή αντοχή στη θερμότητα

Το καρβίδιο του πυριτίου, ένα μη οξειδωτικό κεραμικό υλικό, έχει την ικανότητα να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες και τριβή. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται εδώ και καιρό ως ανθεκτικό μέρος σε διαδικασίες λείανσης, λείανσης και αμμοβολής, ενώ χρησιμοποιείται επίσης συχνά στην αεροδιαστημική και την αυτοκινητοβιομηχανία ως λειαντικό για τη στίλβωση διαφόρων υλικών.

Το αλουμίνιο δεν αντιδρά με οξέα και θερμοκρασίες έως 1600degC. Λόγω της τετραεδρικής κρυσταλλικής δομής του, μπορεί να αντισταθεί στην οξείδωση υπό ορισμένες συνθήκες - ωστόσο αν εκτεθεί για παρατεταμένες περιόδους σε υψηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου μπορεί να οξειδωθεί γρήγορα.

Η ανακρυστάλλωση, η θερμή συμπίεση, η πυροσυσσωμάτωση μικροκυμάτων, η πυροσυσσωμάτωση χωρίς πίεση και η πυροσυσσωμάτωση αντίδρασης είναι μεταξύ των διαφόρων μεθόδων που είναι διαθέσιμες για τη δημιουργία κεραμικών σε διάφορα σχήματα και μεγέθη. Το κεραμικό χρησιμοποιείται ευρέως ως μέρος θερμικά απαιτητικών πυρίμαχων υλικών και κεραμικών που χρησιμοποιούνται ως συστατικά σε εφαρμογές αλεξίσφαιρης θωράκισης- επιπλέον, η ακαμψία και η αντοχή του το καθιστούν επίσης κατάλληλο για κάτοπτρα αστρονομικών τηλεσκοπίων.