სილიციუმის კარბიდი, ასევე ცნობილი როგორც კარბორუნდი, არის სილიციუმ-ნახშირბადის ნაერთი. ეს ქიმიური ნაერთი მინერალური მოისანიტის შემადგენელი ნაწილია. სილიკონის კარბიდის ბუნებრივად წარმოქმნილ ფორმას ფრანგი ფარმაცევტის, დოქტორი ფერდინანდ ჰენრი მოისანის სახელი ეწოდა. მოისანიტი, როგორც წესი, მცირე რაოდენობით გვხვდება მეტეორიტებში, კიმბერლიტში და კორუნდში. ასე მზადდება კომერციული სილიკონის კარბიდი. მიუხედავად იმისა, რომ ბუნებრივი სილიკონის კარბიდი დედამიწაზე ძნელია იპოვოთ, ის უხვად არის კოსმოსში.

სილიკონის კარბიდის ვარიაციები

სილიკონის კარბიდის პროდუქტები იწარმოება ოთხი ფორმით კომერციულ საინჟინრო პროგრამებში გამოსაყენებლად. Ესენი მოიცავს

აგლომერირებული სილიკონის კარბიდი (SSiC)

რეაქციაზე შეკრული სილიკონის კარბიდი (RBSiC ან SiSiC)

ნიტრიდთან დაკავშირებული სილიკონის კარბიდი (NSiC)

რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდი (RSiC)

ბონდის სხვა ვარიაციები მოიცავს SIALON ბმული სილიკონის კარბიდს. ასევე არსებობს CVD სილიკონის კარბიდი (CVD-SiC), რომელიც ქიმიური ორთქლის დეპონირების შედეგად წარმოქმნილი ნაერთის უკიდურესად სუფთა ფორმაა.

სილიკონის კარბიდის შედუღების მიზნით, საჭიროა სინთეზური დამხმარე საშუალებების დამატება, რომლებიც ხელს უწყობენ თხევადი ფაზის ფორმირებას აგლომერაციის ტემპერატურაზე, რაც საშუალებას მისცემს სილიციუმის კარბიდის მარცვლებს ერთმანეთთან შეერთოს.

სილიციუმის კარბიდის ძირითადი თვისებები

მაღალი თბოგამტარობა და თერმული გაფართოების დაბალი კოეფიციენტი. თვისებების ეს კომბინაცია უზრუნველყოფს განსაკუთრებულ თერმული შოკის წინააღმდეგობას, რაც სილიკონის კარბიდის კერამიკას სასარგებლოს ხდის ინდუსტრიების ფართო სპექტრში. ის ასევე არის ნახევარგამტარი და მისი ელექტრული თვისებები შესაფერისს ხდის მას ფართო სპექტრისთვის. იგი ასევე ცნობილია თავისი უკიდურესი სიმტკიცე და კოროზიის წინააღმდეგობა.

სილიკონის კარბიდის გამოყენება

სილიკონის კარბიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინდუსტრიების ფართო სპექტრში.

მისი ფიზიკური სიმტკიცე ხდის მას შესაფერისს აბრაზიული დამუშავების პროცესებისთვის, როგორიცაა დაფქვა, დაფქვა, ქვიშის აფეთქება და წყალგამტარი ჭრა.

სილიკონის კარბიდის უნარი გაუძლოს უკიდურესად მაღალ ტემპერატურას გატეხვის ან დეფორმაციის გარეშე, გამოიყენება სპორტული მანქანების კერამიკული სამუხრუჭე დისკების წარმოებაში. იგი ასევე გამოიყენება როგორც ჯავშანტექნიკა ტყვიაგაუმტარი ჟილეტების და როგორც დალუქვის რგოლის მასალა ტუმბოს ლილვის ლუქებისთვის, სადაც ის ხშირად მუშაობს მაღალი სიჩქარით სილიკონის კარბიდის ლუქთან კონტაქტში. სილიკონის კარბიდის მაღალი თბოგამტარობა, რომელსაც შეუძლია გაანადგუროს ხახუნის სითბო, რომელიც წარმოიქმნება ხახუნის ინტერფეისით, მნიშვნელოვანი უპირატესობაა ამ პროგრამებში.

მასალის მაღალი ზედაპირის სიხისტის გამო, იგი გამოიყენება ბევრ საინჟინრო აპლიკაციებში, სადაც საჭიროა სრიალის, ეროზიული და კოროზიული ცვეთისადმი წინააღმდეგობის მაღალი დონე. როგორც წესი, ეს ეხება კომპონენტებს, რომლებიც გამოიყენება ტუმბოებში ან სარქველებში ნავთობის საბადოს აპლიკაციებში, სადაც ჩვეულებრივი ლითონის კომპონენტები აჩვენებენ გადაჭარბებულ ცვეთას, რაც იწვევს სწრაფ უკმარისობას.

ნაერთის, როგორც ნახევარგამტარის განსაკუთრებული ელექტრული თვისებები მას იდეალურს ხდის ულტრასწრაფი და მაღალი ძაბვის სინათლის გამოსხივების დიოდების, MOSFET-ების და ტირისტორების წარმოებისთვის მაღალი სიმძლავრის გადართვისთვის.

მისი თერმული გაფართოების დაბალი კოეფიციენტი, სიმტკიცე, სიმტკიცე და თბოგამტარობა მას იდეალურს ხდის ასტრონომიული ტელესკოპის სარკეებისთვის. თხელი ძაფის პირომეტრია არის ოპტიკური ტექნიკა, რომელიც იყენებს სილიკონის კარბიდის ძაფებს გაზების ტემპერატურის გასაზომად.

იგი ასევე გამოიყენება გათბობის ელემენტებში, რომლებიც უნდა გაუძლოს უკიდურესად მაღალ ტემპერატურას. იგი ასევე გამოიყენება სტრუქტურული მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად მაღალტემპერატურულ გაზზე გაცივებულ ბირთვულ რეაქტორებში.