Силицијум карбид, такође познат као карборунд, је једињење силицијум-угљеник. Ово хемијско једињење је саставни део минерала моисанит. Природни облик силицијум карбида је назван по др Фердинанду Хенри Моиссану, француском фармацеуту. Моисанит се обично налази у малим количинама у метеоритима, кимберлиту и корунду. Овако се прави већина комерцијалних силицијум карбида. Иако је природни силицијум карбид тешко наћи на Земљи, у свемиру га има у изобиљу.

Варијације силицијум карбида

Производи од силицијум карбида се производе у четири облика за употребу у комерцијалним инжењерским апликацијама. Ови укључују

Синтеровани силицијум карбид (ССиЦ)

Реакционо везан силицијум карбид (РБСиЦ или СиСиЦ)

Нитридно везан силицијум карбид (НСиЦ)

Рекристализовани силицијум карбид (РСиЦ)

Остале варијације везе укључују СИАЛОН везани силицијум карбид. Постоји и ЦВД силицијум карбид (ЦВД-СиЦ), који је изузетно чист облик једињења произведеног хемијским таложењем паре.

Да би се синтеровао силицијум карбид, потребно је додати помоћна средства за синтеровање која помажу да се формира течна фаза на температури синтеровања, омогућавајући зрнцима силицијум карбида да се повежу.

Кључна својства силицијум карбида

Висока топлотна проводљивост и низак коефицијент топлотног ширења. Ова комбинација својстава пружа изузетну отпорност на топлотни удар, чинећи керамику од силицијум карбида корисном у широком спектру индустрија. Такође је полупроводник и његова електрична својства га чине погодним за широк спектар примена. Такође је познат по својој екстремној тврдоћи и отпорности на корозију.

Примене силицијум карбида

Силицијум карбид се може користити у широком спектру индустрија.

Његова физичка тврдоћа чини га погодним за процесе абразивне обраде као што су брушење, хоновање, пескарење и сечење воденим млазом.

Способност силицијум карбида да издржи екстремно високе температуре без пуцања или деформисања користи се у производњи керамичких кочионих дискова за спортске аутомобиле. Такође се користи као оклопни материјал у панцирима и као материјал за заптивни прстен за заптивке вратила пумпе, где често ради при великим брзинама у контакту са заптивком од силицијум карбида. Висока топлотна проводљивост силицијум карбида, која је у стању да распрши топлоту трења коју ствара трљајући интерфејс, представља значајну предност у овим применама.

Због велике површинске тврдоће материјала, користи се у многим инжењерским апликацијама где су потребни високи нивои отпорности на клизање, ерозивно и корозивно хабање. Типично, ово се односи на компоненте које се користе у пумпама или вентилима у нафтним пољима, где би конвенционалне металне компоненте показивале претерану стопу хабања што би довело до брзог квара.

Изузетна електрична својства овог једињења као полупроводника чине га идеалним за производњу ултра брзих и високонапонских светлећих диода, МОСФЕТ-ова и тиристора за пребацивање велике снаге.

Његов низак коефицијент топлотног ширења, тврдоћа, крутост и топлотна проводљивост чине га идеалним за огледала астрономских телескопа. Пирометрија танких филамената је оптичка техника која користи филаменте од силицијум карбида за мерење температуре гасова.

Такође се користи у грејним елементима који морају да издрже изузетно високе температуре. Такође се користи за пружање структурне подршке у нуклеарним реакторима на високим температурама хлађеним гасом.