Szilícium-karbid por

A szilíciumkarbid, más néven karborundum/karbornm/ a szilícium és a szén rendkívül kemény és tartós kristályos vegyülete, amelyet a 19. század vége óta régóta ipari anyagként használnak.

Bár a természetben előforduló moissanit megtalálható meteoritokban és kimberlit lelőhelyeken, a legtöbb SiC-et ma már szintetikusan állítják elő, vagy szén olvasztott szilíciumba oldásával, vagy kémiai gőzfázisú leválasztási eljárásokkal.

Magas hővezető képesség

A szilíciumkarbid kiváló hővezető képessége lehetővé teszi, hogy ellenálljon a magas üzemi hőmérsékletnek. Ez a tulajdonsága segít a hő gyors és hatékony elvezetésében, megvédve azt az olvadástól vagy töréstől igényes körülmények között.

Védi a berendezéseket a kopás és elhasználódás ellen, és segít meghosszabbítani az élettartamukat. Alacsony hőtágulási együtthatójának és kiváló keménységének köszönhetően alacsony hőtágulási együtthatója ellenállóvá teszi a mechanikai igénybevételekkel, például a súrlódással és a kopással szemben is.

A fekete szilíciumkarbid por szorosan szabályozott szemcsemérettel rendelkezik, amely kivételes vágási sebességet és felületi felületet biztosít, így számos alkalmazáshoz alkalmas, például üvegezett és rezinoid csiszolókorongokhoz, sugárzó szemcsékhez/por keverékekhez, vegyületekhez, simító polírozáshoz csúszásmentes és drótfűrészeléshez szilícium és kvarc.

A karborundum-nyomtatás, egy hagyományos kollagrafikus nyomdatechnika, amelynek során alumíniumlemezre karborundumszemcsét visznek fel és festenek, majd gördülőágyas présen keresztülfuttatják, hogy organikus textúrájú, a tartósságot bemutató nyomatokat készítsenek a papírra.

Nagy szilárdság

A SiC rendkívül kemény anyag (a Mohs-skálán 9-es). Ezenkívül kopásállósága miatt alkalmas a sportkocsik kerámia féktárcsáinak és golyóálló mellényeinek, valamint a szivattyútengelyek tömítéseinek alkalmazására. Ezenkívül ez az anyag rendkívül magas hőmérsékletnek is ellenáll, miközben más kemény anyagokkal, például acéllal érintkezve sértetlen marad.

Kiváló oxidációállóságot mutat 1400 °C-ig, és vízben, alkoholban és savakban - a fluorvíztartalmú sav kivételével - nem oldódik.

A zöld SIC tiszta kovahomokból és petróleumkokszból készíthető, különböző formázási módszerekkel feldolgozva és magas hőmérsékleten, elektromos belső ellenállású kemencében szinterelve, kötéses és reakciókötésű termékek előállításához. A Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories ezt a terméket csiszolóanyagok, kohászati, speciális tűzálló anyagok, valamint fémmátrixú kompozitok és kemencebútorok gyártásában alkalmazza - nem megfeledkezve a kompozit páncélrendszerek gyártásáról!

Nagy ellenállás a vegyi anyagokkal szemben

A szilíciumkarbid bizonyította tartósságát azáltal, hogy ellenállt a szélsőséges kémiai körülményeknek és környezetnek, például a gyárakban használt csiszolókorongoknak. Ezenkívül csiszolási és polírozási, valamint ipari vágási és fúrási feladatokra használják; emellett nagy kopásállósággal rendelkezik, ami alkalmassá teszi a kohászati alkalmazásokban való felhasználásra.

A 19. század vége óta a szilikongumit olyan alkalmazásokban használják, mint a csiszolóanyagok és csiszolószerszámok, valamint a tűzálló bélések és kemencehengerek. Kivételes hőmérséklet- és hőállósági tulajdonságai miatt a szilikongumi kiváló anyagválasztás a repülőgépipari alkalmazásokhoz.

A szilíciumkarbid port szilícium-dioxid-homok és szénalapú koksz elektromos ellenálláskemencében 2500 °C-on történő megolvasztásával, majd őrléssel vagy szilárd tárgyakká alakításával lehet előállítani. Nagyobb egykristályok tiszta szilíciumból és széngőzből 3500 °C-on, extrém vákuumban növeszthetők - hasonló eljárásokkal, mint a félvezető ostyák esetében. Léteznek polimorfok, azaz különböző kristályszerkezetű szerkezetek, amelyek atomszerkezetüktől függően alfa- vagy béta-alakúak; az alfa-alakúak jellemzően hexagonálisak (wurtzit).

Nagy hőállóság

A szilíciumkarbid, egy nem oxidkerámia anyag, amely képes ellenállni a magas hőmérsékletnek és a kopásnak. Mint ilyen, már régóta használják csiszolási, élezési és homokfúvási folyamatokban, valamint a repülőgépiparban és az autóiparban is gyakran alkalmazzák csiszolóanyagként különböző anyagok polírozására.

Az alumínium nem reagál savakkal és 1600 fokos hőmérsékletig. Tetraéderes kristályszerkezetének köszönhetően bizonyos körülmények között ellenáll az oxidációnak - ha azonban hosszabb ideig magas oxigénkoncentrációnak van kitéve, gyorsan oxidálódhat.

Az átkristályosítás, a forró préselés, a mikrohullámú szinterezés, a nyomás nélküli szinterezés és a reakciószinterezés a különböző formájú és méretű kerámia előállítására rendelkezésre álló különböző módszerek közé tartozik. A kerámiát széles körben használják a hőigényes tűzálló anyagok és a golyóálló páncélok alkatrészeként használt kerámiák részeként; emellett merevsége és szilárdsága alkalmassá teszi csillagászati távcsőtükrökhöz is.