Silicon Carbide, juga dikenali sebagai carborundum, ialah sebatian silikon-karbon. Sebatian kimia ini merupakan juzuk mineral moissanit. Bentuk Silicon Carbide yang wujud secara semula jadi dinamakan sempena Dr Ferdinand Henri Moissan, seorang ahli farmasi Perancis. Moissanite biasanya ditemui dalam jumlah minit dalam meteorit, kimberlit, dan korundum. Beginilah cara kebanyakan Silicon Carbide komersil dibuat. Walaupun Silicon Carbide yang wujud secara semula jadi sukar ditemui di Bumi, ia banyak terdapat di angkasa.
Variasi Silicon Carbide
Produk Silicon Carbide dihasilkan dalam empat bentuk untuk digunakan dalam aplikasi kejuruteraan komersial. Ini termasuk
Silikon Karbida Tersinter (SSiC)
Karbida Silikon Berikat Tindak balas (RBSiC atau SiSiC)
Silikon Karbida terikat nitrida (NSiC)
Karbida Silikon Terhablur Semula (RSiC)
Variasi ikatan lain termasuk SIALON bonded Silicon Carbide. Terdapat juga CVD Silicon Carbide (CVD-SiC), yang merupakan bentuk kompaun yang sangat tulen yang dihasilkan oleh pemendapan wap kimia.
Untuk mensinter Silicon Carbide, adalah perlu untuk menambah alat pensinteran yang membantu membentuk fasa cecair pada suhu pensinteran, membolehkan butiran Silicon Carbide terikat bersama.
Ciri-ciri utama Silicon Carbide
Kekonduksian haba yang tinggi dan pekali pengembangan haba yang rendah. Gabungan sifat ini memberikan rintangan kejutan haba yang luar biasa, menjadikan seramik Silicon Carbide berguna dalam pelbagai industri. Ia juga merupakan semikonduktor dan sifat elektriknya menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi. Ia juga terkenal dengan kekerasan yang melampau dan rintangan kakisan.
Aplikasi Silicon Carbide
Silicon Carbide boleh digunakan dalam pelbagai industri.
Kekerasan fizikalnya menjadikannya sesuai untuk proses pemesinan yang kasar seperti pengisaran, mengasah, letupan pasir, dan pemotongan pancutan air.
Keupayaan Silicon Carbide untuk menahan suhu yang sangat tinggi tanpa retak atau ubah bentuk digunakan dalam pembuatan cakera brek seramik untuk kereta sport. Ia juga digunakan sebagai bahan perisai dalam jaket kalis peluru dan sebagai bahan cincin pengedap untuk pengedap aci pam, di mana ia sering berjalan pada kelajuan tinggi bersentuhan dengan pengedap Silicon Carbide. Kekonduksian terma Silicon Carbide yang tinggi, yang mampu menghilangkan haba geseran yang dijana oleh antara muka gosokan, merupakan kelebihan yang ketara dalam aplikasi ini.
Oleh kerana kekerasan permukaan bahan yang tinggi, ia digunakan dalam banyak aplikasi kejuruteraan di mana tahap rintangan yang tinggi terhadap haus gelongsor, hakisan dan menghakis diperlukan. Biasanya, ini terpakai kepada komponen yang digunakan dalam pam atau injap dalam aplikasi medan minyak, di mana komponen logam konvensional akan mempamerkan kadar haus yang berlebihan yang membawa kepada kegagalan pantas.
Sifat elektrik kompaun yang luar biasa sebagai semikonduktor menjadikannya sesuai untuk mengeluarkan diod pemancar cahaya ultra-laju dan voltan tinggi, MOSFET dan thyristor untuk pensuisan kuasa tinggi.
Pekali pengembangan haba, kekerasan, kekakuan dan kekonduksian haba yang rendah menjadikannya sesuai untuk cermin teleskop astronomi. Pirometri filamen nipis ialah teknik optik yang menggunakan filamen Silicon Carbide untuk mengukur suhu gas.
Ia juga digunakan dalam elemen pemanasan yang mesti menahan suhu yang sangat tinggi. Ia juga digunakan untuk menyediakan sokongan struktur dalam reaktor nuklear yang disejukkan gas suhu tinggi.
