Szilícium-karbid felhasználása az elektronikában és a tűzálló anyagokban

A szilícium-karbid, közismert nevén szilícium-karbid, a természetben a moissanit drágakő formájában fordul elő. 1893 óta tömegesen gyártják csiszolóanyagként, félvezető tulajdonságai pedig számos elektronikai alkalmazásban teszik értékessé.

A kalcium-karbonát éles, szögletes részecskéi kiváló csiszolóanyaggá teszik a kőzetek csiszolásához és a drágakövek csiszolásához, ráadásul megfizethetősége miatt gazdaságos és újrafelhasználható.

Csiszolóanyag

A SiC-et különböző csiszolóanyagokban, például csiszolókorongokban, csiszolópapírban és csiszolóanyagokban használják, keménysége és tartóssága miatt a modern lapidáriumban a fő választás. A SiC továbbá tűzálló téglák és kemencebélések készítésére is használható a színesfémgyártásban; sav- és lúgállósága pedig felbecsülhetetlen értékű anyaggá teszi a vegyiparban.

Az ebből az anyagból készült szinterezett kerámiákból kemény és rugalmas anyagokat lehet szinterezni, amelyeket olyan alkalmazásokban használnak, amelyek nagy tartósságot igényelnek, mint például autófékek és tengelykapcsolók, golyóálló mellényekbe ágyazott kerámialemezek, száloptikai végek fényezőanyaga a kötés előtt, szálvégek fényezőanyaga a kötés előtt, valamint a modern elektromos járművekben található alkatrészek, amelyek lehetővé teszik a DC gyorstöltési képességeket és javítják a termikus hatékonyságot, valamint a korrózióállóság és a magas hőmérsékleti képességek miatt a teljesítményelektronikai eszközök.

Tűzálló

A tűzálló anyagokat olyan igényes ipari alkalmazásokban használják, amelyek robusztus védőbélést igényelnek, mint például kemencék és kemencék, vegyipari berendezések stb. A tűzálló termékek erős mechanikai szerkezetet, korrózióvédelmet, hőszigetelő tulajdonságokat, valamint erős mechanikai szerkezeteket biztosítanak a korrózió megelőzéséhez.

A szilícium-karbid ideális tűzálló alkalmazásokban való felhasználásra, mivel ellenáll a vegyi anyagoknak és a magas hőmérsékleteknek, és akár 1800 Fahrenheit fokos hőmérsékletet is kibír anélkül, hogy a savak vagy lúgok kémiai támadásának engedne, így tökéletes anyagválasztás.

Az ATHOR 15 különböző területről érkező doktorjelöltből áll, akik a legmodernebb mérnöki technológiák és kísérleti technikák terén fognak képzést kapni a hidrogén környezetében. Az életciklus-értékelés, a szinkrotrontechnológia és a digitális ikrek terén szerzett szakértelmük lehetővé teszi számukra, hogy robusztusabb és megbízhatóbb tűzálló termékeket hozzanak létre ipari partnereik számára, ami jelentős energiamegtakarítást eredményez, segítve a szén-dioxid-semlegességi célok elérését, miközben növeli az ipari berendezések rendelkezésre állását és javítja a termelékenységet.

Elektronika

A szilícium-karbid félvezetőket gyakran használják elektromos jelek erősítésére, kapcsolására és átalakítására. Kristályos szerkezetük lehetővé teszi a P-típusú vagy N-típusú félvezető eszközökhöz szükséges szennyeződésekkel, például alumíniummal, galliummal és nitrogénnel történő adalékolást, ami lehetővé teszi, hogy sokkal magasabb hőmérsékleten, feszültségen és frekvencián működjenek, mint a hagyományos szilícium félvezetők.

A SiC félvezetők magasabb átütési feszültsége lehetővé teszi, hogy a velük készült teljesítményelektronikai kapcsolók kisebbek legyenek, így ideálisak a nagyfeszültségű környezeteket, például az elektromos járművek töltőrendszereit vagy a nagyobb feszültségű környezeteket kezelő alkalmazásokhoz.

A SiC-tranzisztorok jellemzően 10-szer nagyobb elektromos mezőt képesek elviselni, mint szilícium félvezető társaik, ami a kisebb teljesítményveszteség mellett jelentősen csökkenti a szabálytalan vezetési viselkedés és a potenciálisan katasztrofális meghibásodás kockázatát. Mindezen előnyök miatt a SiC félvezetők ideálisak az olyan nagyfeszültségű alkalmazásokhoz, mint az elektromos járművek (EV) töltői, napenergia-inverterek és érzékelőrendszerek.

Autóipar

A szilícium-karbid (SiC) gyorsan az egyik legfontosabb anyaggá vált az elektromos járművek (EV) inverterrendszereiben való felhasználásra. A szilícium 175 fokos határértékével szemben a SiC akár 300 fokos üzemi hőmérsékleten is kiválóan működik, így nagyobb hatékonyságot, megbízhatóságot és hatótávolságot biztosít az EV-alkalmazásokban.

A SiC egy nemoxid-kerámia, amelyet keménysége miatt mechanikai és termikus igénybevételt jelentő alkalmazásokban használnak; a tűzálló anyagokban a nagy hővel és sokkhatással szembeni ellenállása miatt; valamint az elektronikában a magas hőmérsékleten vagy feszültségen, illetve mindkettővel működő eszközökben való felhasználásra. A SiC a bórkarbid és a gyémánt után a második helyen áll a legkeményebb ismert természetes anyagok között.

A karborundum szemcséket a karborundum-nyomtatásban is fel lehet használni - ez egy olyan művészeti forma, amelyben a texturált alumíniumlemezek közé szorult tinta festett nyomokat hoz létre a papíron. Az American Elements adott esetben SiC minőségű opciókat kínál, például Mil Spec, ACS Reagent Grade és USP EP/BP specifikációkat ezekhez az alkalmazásokhoz.