Silīcija karbīda pulveris

Silīcija karbīds, ko dēvē arī par karborundumu/karbornmu/, ir ārkārtīgi cietais un izturīgs silīcija un oglekļa kristālisks savienojums, ko jau kopš 19. gadsimta beigām plaši izmanto kā rūpniecības materiālu.

Lai gan dabīgi sastopamais moissanīts ir atrodams meteorītos un kimberlīta atradnēs, lielākā daļa SiC mūsdienās tiek ražota sintētiski, vai nu izšķīdinot oglekli izkausētā silīcijā, vai izmantojot ķīmiskās tvaika nogulsnēšanas procesus.

Augsta siltuma vadītspēja

Pateicoties silīcija karbīda izcilajai siltumvadītspējai, tas spēj izturēt augstas darba temperatūras. Šī īpašība palīdz ātri un efektīvi novadīt siltumu, tādējādi pasargājot materiālu no kausēšanās vai lūzumiem smagos apstākļos.

Aizsargājot iekārtas pret nodilumu, tas palīdz pagarināt to kalpošanas laiku. Pateicoties zemajam siltuma izplešanās koeficientam un izcilajai cietībai, tas ir izturīgs pret mehāniskām slodzēm, piemēram, berzi un nodilumu.

Melna silīcija karbīda pulverim raksturīgs stingri kontrolēts daļiņu izmērs, kas nodrošina izcilu griešanas ātrumu un virsmas apdari, tādējādi padarot to piemērotu dažādiem pielietojumiem, piemēram, stiklveida un sveķu slīpēšanas diskiem, strūklas apstrādes graudu/pulvera maisījumiem, maisījumiem, lappēšanai, pulēšanai, pretslīdēšanas apstrādei, kā arī silīcija un kvarca griešanai ar stiepļu zāģi.

Karborunduma grafikas tehnika — tradicionāla kolagrafijas metode, kurā uz alumīnija plāksnes tiek uzklāts karborunduma smilšu slānis un pārklāts ar krāsu, pēc tam plāksne tiek izlaista caur veltņu presi, lai uz papīra iegūtu iespieddarbus ar dabisku faktūru, kas liecina par to izturību.

Augsta izturība

SiC ir ārkārtīgi cietais materiāls (9 pēc Mosa skalas). Turklāt tā izturība pret nodilumu padara to piemērotu izmantošanai sporta automašīnu keramiskajos bremžu diskos, bruņu vestēs, kā arī sūkņu vārpstu blīvējos. Turklāt šis materiāls spēj izturēt ārkārtīgi augstas temperatūras, vienlaikus saglabājot savu integritāti saskarsmē ar citiem cietiem materiāliem, piemēram, tēraudu.

Tam piemīt izcila izturība pret oksidēšanos temperatūrā līdz aptuveni 1400 °C, un tas ir nešķīst ūdenī, spirtā un skābēs, izņemot fluorūdeņražskābi.

Zaļo SIC var ražot no tīra kvarca smilts un naftas koksa, to apstrādājot ar dažādām formēšanas metodēm un sinterējot augstā temperatūrā elektriskajā iekšējās pretestības krāsnī, lai iegūtu gan saistītus, gan reakcijas ceļā saistītus izstrādājumus. Uzņēmums „Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories“ izmanto šo produktu abrazīvo materiālu, metalurģijas un speciālo ugunsizturīgo materiālu ražošanā, kā arī metāla matricas kompozītu un krāsns piederumu ražošanā – neaizmirstot arī kompozītu bruņu sistēmu ražošanu!

Augsta izturība pret ķīmiskām vielām

Silīcija karbīds ir pierādījis savu izturību, izturot ekstremālus ķīmiskos apstākļus un vidi, piemēram, rūpnīcās izmantotajos slīpēšanas diskos. Turklāt to izmanto slīpēšanai un pulēšanai, kā arī rūpnieciskajiem griešanas un urbšanas darbiem; papildus tam tam piemīt augsta nodilumizturība, kas padara to piemērotu izmantošanai metalurģijā.

Jau kopš 19. gadsimta beigām silikona gumija tiek izmantota dažādiem mērķiem, tostarp abrazīvajos materiālos un slīpēšanas rīkos, kā arī ugunsizturīgajos apšuvumos un krāsns veltņos. Pateicoties tās izcilajai temperatūras izturībai un izturībai pret termiskajiem triecieniem, silikona gumija ir lieliska materiāla izvēle kosmosa un aviācijas nozarē.

Silīcija karbīda pulveri var iegūt, kausējot kvarca smiltis un ogļu koksu elektriskajā pretestības krāsnī 2500degC temperatūrā, pēc tam to sasmalcinot vai veidojot cietos priekšmetos. Lielākus monokristālus var audzēt no tīra silīcija un oglekļa tvaika ārkārtīgi lielā vakuumā 3500 °C temperatūrā, izmantojot līdzīgus procesus kā pusvadītāju plāksnītēm. Pastāv polimorfas, jeb struktūras ar dažādām kristāliskām struktūrām, kuras atkarībā no to atomārās struktūras var klasificēt kā alfa vai beta; alfa parasti ir sešstūraina (vurtzīts).

Augsta karstumizturība

Silīcija karbīds, kas ir neoksīda keramikas materiāls, spēj izturēt augstas temperatūras un nodilumu. Tādēļ to jau sen izmanto kā izturīgu detaļu slīpēšanas, honēšanas un smilšu strūklas apstrādes procesos, turklāt to bieži izmanto arī kosmosa un automobiļu rūpniecībā kā abrazīvu materiālu dažādu materiālu pulēšanai.

Alumīnijs nereaģē ar skābēm un iztur temperatūras līdz 1600 °C. Pateicoties tā tetraedriskajai kristālstruktūrai, noteiktos apstākļos tas spēj pretoties oksidācijai – tomēr, ja tas ilgstoši tiek pakļauts augstai skābekļa koncentrācijai, tas var ātri oksidēties.

Rekristalizācija, karstā presēšana, mikroviļņu saķepināšana, saķepināšana bez spiediena un reakcijas saķepināšana ir dažas no metodēm, kas pieejamas, lai izgatavotu keramiku dažādās formās un izmēros. Keramiku plaši izmanto kā sastāvdaļu termiski izturīgajos ugunsizturīgajos materiālos un keramikas izstrādājumos, ko izmanto kā sastāvdaļas bruņu vestēs; turklāt tās stingrība un izturība padara to piemērotu arī astronomisko teleskopu spoguļiem.