सिलिकॉन कार्बाइड, जिसे कार्बोरंडम भी कहा जाता है, एक सिलिकॉन-कार्बन यौगिक है। यह रासायनिक यौगिक खनिज मोइसेनाइट का एक घटक है। सिलिकॉन कार्बाइड के स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले रूप का नाम एक फ्रांसीसी फार्मासिस्ट डॉ फर्डिनेंड हेनरी मोइसन के नाम पर रखा गया है। Moissanite आमतौर पर उल्कापिंडों, किम्बरलाइट और कोरन्डम में कम मात्रा में पाया जाता है। इस तरह अधिकांश व्यावसायिक सिलिकॉन कार्बाइड बनाया जाता है। हालांकि प्राकृतिक रूप से सिलिकॉन कार्बाइड का पृथ्वी पर मिलना मुश्किल है, लेकिन यह अंतरिक्ष में प्रचुर मात्रा में है।

सिलिकॉन कार्बाइड की विविधताएं

वाणिज्यिक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए सिलिकॉन कार्बाइड उत्पादों को चार रूपों में निर्मित किया जाता है। इसमे शामिल है

निसादित सिलिकॉन कार्बाइड (SSiC)

रिएक्शन बॉन्डेड सिलिकॉन कार्बाइड (RBSiC या SiSiC)

नाइट्राइड बंधुआ सिलिकॉन कार्बाइड (NSiC)

पुनर्गठित सिलिकॉन कार्बाइड (RSiC)

बांड के अन्य रूपों में सियालॉन बंधुआ सिलिकॉन कार्बाइड शामिल है। CVD सिलिकॉन कार्बाइड (CVD-SiC) भी है, जो रासायनिक वाष्प जमाव द्वारा निर्मित यौगिक का एक अत्यंत शुद्ध रूप है।

सिलिकॉन कार्बाइड को सिंटर करने के लिए, सिंटरिंग एड्स को जोड़ना आवश्यक है जो कि सिंटरिंग तापमान पर एक तरल चरण बनाने में मदद करता है, जिससे सिलिकॉन कार्बाइड के दाने एक साथ बंध जाते हैं।

सिलिकॉन कार्बाइड के प्रमुख गुण

उच्च तापीय चालकता और तापीय विस्तार का निम्न गुणांक। गुणों का यह संयोजन असाधारण थर्मल शॉक प्रतिरोध प्रदान करता है, जिससे सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोगी हो जाता है। यह एक अर्धचालक भी है और इसके विद्युत गुण इसे अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाते हैं। यह अपनी अत्यधिक कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध के लिए भी जाना जाता है।

सिलिकॉन कार्बाइड के अनुप्रयोग

सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जा सकता है।

इसकी भौतिक कठोरता इसे अपघर्षक मशीनिंग प्रक्रियाओं जैसे कि ग्राइंडिंग, होनिंग, सैंडब्लास्टिंग और वॉटरजेट कटिंग के लिए उपयुक्त बनाती है।

स्पोर्ट्स कारों के लिए सिरेमिक ब्रेक डिस्क के निर्माण में सिलिकॉन कार्बाइड की अत्यधिक उच्च तापमान को क्रैक या विकृत किए बिना सहन करने की क्षमता का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग बुलेटप्रूफ वेस्ट में एक कवच सामग्री के रूप में और पंप शाफ्ट सील के लिए एक सीलिंग रिंग सामग्री के रूप में भी किया जाता है, जहां यह अक्सर सिलिकॉन कार्बाइड सील के संपर्क में उच्च गति पर चलती है। सिलिकॉन कार्बाइड की उच्च तापीय चालकता, जो एक रगड़ इंटरफ़ेस द्वारा उत्पन्न घर्षण गर्मी को समाप्त करने में सक्षम है, इन अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण लाभ है।

सामग्री की उच्च सतह कठोरता के कारण, इसका उपयोग कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां स्लाइडिंग, इरोसिव और संक्षारक पहनने के लिए उच्च स्तर के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। आमतौर पर, यह ऑयलफील्ड अनुप्रयोगों में पंपों या वाल्वों में उपयोग किए जाने वाले घटकों पर लागू होता है, जहां पारंपरिक धातु घटक अत्यधिक पहनने की दर प्रदर्शित करते हैं जिससे तेजी से विफलता होती है।

सेमीकंडक्टर के रूप में यौगिक के असाधारण विद्युत गुण इसे अल्ट्राफास्ट और हाई-वोल्टेज लाइट-एमिटिंग डायोड, MOSFETs और हाई-पावर स्विचिंग के लिए थाइरिस्टर बनाने के लिए आदर्श बनाते हैं।

थर्मल विस्तार, कठोरता, कठोरता और तापीय चालकता का इसका कम गुणांक इसे खगोलीय दूरबीन दर्पणों के लिए आदर्श बनाता है। थिन फिलामेंट पाइरोमेट्री एक ऑप्टिकल तकनीक है जो गैसों के तापमान को मापने के लिए सिलिकॉन कार्बाइड फिलामेंट्स का उपयोग करती है।

इसका उपयोग उन ताप तत्वों में भी किया जाता है जिन्हें अत्यधिक उच्च तापमान का सामना करना पड़ता है। इसका उपयोग उच्च तापमान वाले गैस-कूल्ड परमाणु रिएक्टरों में संरचनात्मक सहायता प्रदान करने के लिए भी किया जाता है।