Карбід крэмнію, таксама вядомы як карборунд, - гэта злучэнне крэмнію і вугляроду. Гэта хімічнае злучэнне ўваходзіць у склад мінерала муассанита. Натуральная форма карбіду крэмнію названая ў гонар доктара Фердынанда Анры Муасана, французскага фармацэўта. Муасаніт звычайна змяшчаецца ў нязначных колькасцях у метэарытах, кимберлите і корунде. Так вырабляецца большасць камерцыйных карбідаў крэмнія. Хоць натуральны карбід крэмнію цяжка знайсці на Зямлі, яго шмат у космасе.
Варыяцыі карбіду крэмнію
Прадукты з карбіду крэмнія вырабляюцца ў чатырох формах для выкарыстання ў камерцыйных машынабудаваннях. Сюды ўваходзяць
Спечаны карбід крэмнія (SSiC)
Рэакцыйна звязаны карбід крэмнія (RBSiC або SiSiC)
Карбід крэмнію, звязаны нітрыдам (NSiC)
Рэкрышталізаваны карбід крэмнія (RSiC)
Іншыя варыянты злучэння ўключаюць карбід крэмнію, звязаны SIALON. Існуе таксама CVD карбід крэмнія (CVD-SiC), які з'яўляецца надзвычай чыстай формай злучэння, атрыманага шляхам хімічнага асаджэння з паравай фазы.
Каб спякаць карбід крэмнію, неабходна дадаць дапаможныя рэчывы для спякання, якія дапамагаюць утварыць вадкую фазу пры тэмпературы спякання, дазваляючы зерням карбіду крэмнія злучацца паміж сабой.
Асноўныя ўласцівасці карбіду крэмнія
Высокая цеплаправоднасць і нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння. Гэта спалучэнне уласцівасцей забяспечвае выключную ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару, што робіць кераміку з карбіду крэмнію карыснай у розных галінах прамысловасці. Гэта таксама паўправаднік, і яго электрычныя ўласцівасці робяць яго прыдатным для шырокага спектру прымянення. Ён таксама вядомы сваёй надзвычайнай цвёрдасцю і ўстойлівасцю да карозіі.
Прымяненне карбіду крэмнію
Карбід крэмнію можна выкарыстоўваць у шырокім спектры галін прамысловасці.
Яго фізічная цвёрдасць робіць яго прыдатным для абразіўных працэсаў апрацоўкі, такіх як шліфаванне, хонінгаванне, пескаструйная апрацоўка і гідраабразіўная рэзка.
Здольнасць карбіду крэмнія вытрымліваць надзвычай высокія тэмпературы без расколін або дэфармацыі выкарыстоўваецца ў вытворчасці керамічных тармазных дыскаў для спартыўных аўтамабіляў. Ён таксама выкарыстоўваецца ў якасці бранявага матэрыялу ў бронекамізэльках і ў якасці матэрыялу ўшчыльняльнага кольца для ўшчыльнення вала помпы, дзе ён часта працуе на высокіх хуткасцях у кантакце з ушчыльненнем з карбіду крэмнія. Высокая цеплаправоднасць карбіду крэмнію, які здольны рассейваць цяпло трэння, якое ўтвараецца пры трэнні, з'яўляецца значнай перавагай у гэтых прымяненнях.
З-за высокай павярхоўнай цвёрдасці матэрыялу ён выкарыстоўваецца ў многіх машынабудаўнічых праграмах, дзе патрабуецца высокі ўзровень устойлівасці да слізгацення, эразійнага і каразійнага зносу. Як правіла, гэта адносіцца да кампанентаў, якія выкарыстоўваюцца ў помпах або клапанах на нафтавых прамыслах, дзе звычайныя металічныя кампаненты будуць дэманстраваць празмерны знос, што прывядзе да хуткага выхаду з ладу.
Выключныя электрычныя ўласцівасці злучэння як паўправадніка робяць яго ідэальным для вытворчасці звышхуткіх і высакавольтных святлодыёдаў, MOSFET і тырыстараў для пераключэння высокай магутнасці.
Яго нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння, цвёрдасць, калянасць і цеплаправоднасць робяць яго ідэальным для люстэркаў астранамічных тэлескопаў. Піраметрыя з тонкай ніткай - гэта аптычны метад, які выкарыстоўвае ніткі з карбіду крэмнію для вымярэння тэмпературы газаў.
Ён таксама выкарыстоўваецца ў награвальных элементах, якія павінны вытрымліваць надзвычай высокія тэмпературы. Ён таксама выкарыстоўваецца для забеспячэння структурнай падтрымкі ў высокатэмпературных ядзерных рэактарах з газавым астуджэннем.
