Силициум карбид, исто така познат како карборунд, е силикон-јаглерод соединение. Ова хемиско соединение е составен дел на минералот моасанит. Природната форма на силициум карбид е именувана по д-р Фердинанд Анри Моасан, француски фармацевт. Моисанитот обично се наоѓа во мали количини во метеоритите, кимберлитот и корундот. Така се прави најкомерцијалниот силикон карбид. Иако природниот силикон карбид е тешко да се најде на Земјата, тој го има во изобилство во вселената.
Варијации на силициум карбид
Производите од силикон карбид се произведуваат во четири форми за употреба во комерцијални инженерски апликации. Тие вклучуваат
Синтеруван силициум карбид (SSiC)
Силикон карбид поврзан со реакција (RBSiC или SiSiC)
Силициум карбид поврзан со нитрид (NSiC)
Рекристализиран силициум карбид (RSiC)
Други варијации на врската вклучуваат SIALON врзан силициум карбид. Постои и CVD силикон карбид (CVD-SiC), кој е исклучително чиста форма на соединението произведено со хемиско таложење на пареа.
За да се синтерува силициум карбид, неопходно е да се додадат средства за синтерување кои помагаат да се формира течна фаза на температурата на синтерување, овозможувајќи им на зрната силициум карбид да се спојат заедно.
Клучни својства на силициум карбид
Висока топлинска спроводливост и низок коефициент на термичка експанзија. Оваа комбинација на својства обезбедува исклучителна отпорност на термички шок, што ја прави керамиката со силикон карбид корисна во широк опсег на индустрии. Тој е исто така полупроводник и неговите електрични својства го прават погоден за широк опсег на апликации. Познат е и по својата екстремна цврстина и отпорност на корозија.
Примени на силициум карбид
Силициум карбид може да се користи во широк спектар на индустрии.
Неговата физичка цврстина го прави погоден за абразивни процеси на обработка како што се брусење, брусење, пескарење и сечење со воден млаз.
Способноста на силициум карбид да издржи екстремно високи температури без пукање или деформирање се користи во производството на керамички дискови за сопирачки за спортски автомобили. Исто така се користи како оклопен материјал во елеци отпорни на куршуми и како материјал за запечатување прстен за заптивки на вратило на пумпата, каде што често работи со големи брзини во контакт со заптивка од силициум карбид. Високата топлинска спроводливост на силициум карбид, која е способна да ја потроши топлината на триење создадена од интерфејсот за триење, е значајна предност во овие апликации.
Поради високата површинска цврстина на материјалот, тој се користи во многу инженерски апликации каде што се потребни високи нивоа на отпорност на лизгање, ерозивно и корозивно абење. Вообичаено, ова се однесува на компоненти што се користат во пумпи или вентили во апликации на нафтени полиња, каде што конвенционалните метални компоненти би покажале прекумерни стапки на абење што доведува до брз дефект.
Исклучителните електрични својства на соединението како полупроводник го прават идеален за производство на ултрабрзи и високонапонски диоди што емитуваат светлина, MOSFET и тиристори за префрлување со голема моќност.
Неговиот низок коефициент на термичка експанзија, цврстина, вкочанетост и топлинска спроводливост го прават идеален за огледала со астрономски телескоп. Пирометријата на тенки влакна е оптичка техника која користи филаменти од силикон карбид за мерење на температурата на гасовите.
Се користи и во грејни елементи кои мора да издржат екстремно високи температури. Исто така, се користи за да се обезбеди структурна поддршка во нуклеарните реактори што се ладат со гас на висока температура.
