Prášok karbidu kremíka

Karbid kremíka, označovaný aj ako karborundum/karbornm/, je výnimočne tvrdá a odolná kryštalická zlúčenina kremíka a uhlíka, ktorá sa ako priemyselný materiál využíva už od konca 19. storočia.

Hoci sa moissanit v prírode vyskytuje v meteoritoch a kimberlitových ložiskách, väčšina SiC sa v súčasnosti vyrába synteticky buď rozpúšťaním uhlíka v roztavenom kremíku, alebo procesmi chemického naparovania.

Vysoká tepelná vodivosť

Vynikajúca tepelná vodivosť karbidu kremíka mu umožňuje odolávať vysokým prevádzkovým teplotám. Táto vlastnosť pomáha rýchlo a účinne odvádzať teplo a chráni ho pred roztavením alebo zlomením v náročných podmienkach.

Chráni zariadenie pred opotrebovaním a pomáha predĺžiť jeho životnosť. Vďaka nízkemu koeficientu tepelnej rozťažnosti a vynikajúcej tvrdosti je odolný aj voči mechanickému namáhaniu, ako je trenie a odieranie.

Čierny karbid kremíka sa vyznačuje prísne kontrolovanou veľkosťou častíc, ktoré poskytujú výnimočnú rýchlosť rezania a povrchovú úpravu, vďaka čomu je vhodný na celý rad aplikácií, ako sú sklotextilné a rezinoidové brúsne kotúče, tryskacie zrná/práškové zmesi, zmesi, lapovanie leštenie protišmykových a drôtových píl na kremík a kremeň.

Karborundová tlač, tradičná kolografická technika, pri ktorej sa karborundová drvina nanáša na hliníkovú dosku a farbí sa atramentom, potom prechádza cez valcový lis a vytvára výtlačky na papieri s organickými textúrami, ktoré dokazujú jeho trvanlivosť.

Vysoká pevnosť

SiC je mimoriadne tvrdý materiál (9 stupňov na Mohsovej stupnici). Okrem toho je vďaka svojej odolnosti proti oderu vhodný na použitie v keramických brzdových kotúčoch športových automobilov a nepriestrelných vestách, ako aj v tesneniach hriadeľov čerpadiel. Okrem toho tento materiál odoláva extrémne vysokým teplotám, pričom zostáva neporušený pri kontakte s inými tvrdými materiálmi, ako je oceľ.

Vykazuje vynikajúcu odolnosť voči oxidácii až do približne 1400 °C a je nerozpustný vo vode, alkohole a iných kyselinách ako kyseline fluorovodíkovej.

Zelený SIC možno vytvoriť z čistého kremičitého piesku a ropného koksu, spracovať ho rôznymi metódami tvarovania a spiecť pri vysokých teplotách v elektrickej peci s vnútorným odporom, aby sa vyrobili lepené aj reakčne lepené výrobky. Spoločnosť Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories využíva tento produkt pri výrobe brúsnych, metalurgických, špeciálnych žiaruvzdorných materiálov, ako aj kompozitov s kovovou matricou a nábytku do pecí - nezabúdajúc na výrobu kompozitných pancierových systémov!

Vysoká odolnosť voči chemikáliám

Karbid kremíka preukázal svoju odolnosť tým, že odoláva extrémnym chemickým podmienkam a prostrediam, ako sú brúsne kotúče v továrňach. Okrem toho sa používa na brúsenie a leštenie, ako aj na priemyselné rezanie a vŕtanie; navyše má vysokú odolnosť proti opotrebovaniu, vďaka čomu je vhodný na použitie v metalurgii.

Od konca 19. storočia sa silikónová guma využíva na aplikácie vrátane brúsnych materiálov a brúsnych nástrojov, ako aj na žiaruvzdorné výmurovky a valce pecí. Vďaka svojej výnimočnej teplotnej odolnosti a odolnosti voči tepelným šokom je silikónová guma vynikajúcou voľbou materiálu pre aplikácie v leteckom a kozmickom priemysle.

Prášok karbidu kremíka sa môže vyrábať tavením kremičitého piesku a koksu na báze uhlia v elektrickej odporovej peci pri teplote 2500 °C a následným mletím alebo tvarovaním do pevných predmetov. Väčšie monokryštály sa dajú vypestovať z čistého kremíka a uhlíkových pár v extrémnom vákuu pri teplote 3500 stupňov Celzia - s použitím podobných postupov ako pri výrobe polovodičových doštičiek. Existujú polymorfné štruktúry alebo štruktúry s rôznou kryštálovou štruktúrou, ktoré možno klasifikovať ako alfa alebo beta v závislosti od ich atómovej štruktúry; alfa má zvyčajne hexagonálnu (wurtzitovú) štruktúru.

Vysoká odolnosť voči teplu

Karbid kremíka, neoxidový keramický materiál, má schopnosť odolávať vysokým teplotám a oderu. Preto sa už dlho využíva ako odolná súčasť pri brúsení, honovaní a pieskovaní, pričom sa často používa aj v leteckom a automobilovom priemysle ako abrazívum na leštenie rôznych materiálov.

Hliník nereaguje s kyselinami a teplotami do 1600 °C. Vďaka svojej tetraedrickej kryštálovej štruktúre môže za určitých okolností odolávať oxidácii - ak je však dlhší čas vystavený vysokým koncentráciám kyslíka, môže rýchlo oxidovať.

Rekryštalizácia, lisovanie za tepla, mikrovlnné spekanie, beztlakové spekanie a reakčné spekanie patria medzi rôzne metódy, ktoré sú k dispozícii na vytvorenie keramiky rôznych tvarov a veľkostí. Keramika sa vo veľkej miere používa ako súčasť tepelne náročných žiaruvzdorných materiálov a keramiky používanej ako komponenty v nepriestrelných pancieroch; okrem toho je vďaka svojej tuhosti a pevnosti vhodná aj na zrkadlá astronomických teleskopov.