Carborundum olarak da bilinen Silisyum Karbür, bir silikon-karbon bileşiğidir. Bu kimyasal bileşik, mineral mozanitin bir bileşenidir. Silisyum Karbürün doğal olarak oluşan formu, adını Fransız eczacı Dr. Ferdinand Henri Moissan'dan almıştır. Mozanit tipik olarak meteoritlerde, kimberlitte ve korindonda küçük miktarlarda bulunur. Çoğu ticari Silisyum Karbür bu şekilde yapılır. Doğal olarak oluşan Silisyum Karbürü Dünya'da bulmak zor olsa da, uzayda bol miktarda bulunur.
Silisyum Karbür Varyasyonları
Silisyum Karbür ürünleri, ticari mühendislik uygulamalarında kullanılmak üzere dört biçimde üretilmektedir. Bunlar şunları içerir:
Sinterlenmiş Silisyum Karbür (SSiC)
Reaksiyona Bağlı Silisyum Karbür (RBSiC veya SiSiC)
Nitrür bağlı Silisyum Karbür (NSiC)
Yeniden Kristalize Silisyum Karbür (RSiC)
Bağın diğer varyasyonları arasında SIALON bağlı Silisyum Karbür bulunur. Kimyasal buhar biriktirme ile üretilen bileşiğin son derece saf bir formu olan CVD Silisyum Karbür (CVD-SiC) de vardır.
Silisyum Karbürü sinterlemek için, sinterleme sıcaklığında bir sıvı faz oluşturmaya yardımcı olan ve Silisyum Karbür tanelerinin birbirine yapışmasını sağlayan sinterleme yardımcılarının eklenmesi gerekir.
Silisyum Karbürün temel özellikleri
Yüksek termal iletkenlik ve düşük termal genleşme katsayısı. Bu özellik kombinasyonu, olağanüstü termal şok direnci sağlayarak Silisyum Karbür seramikleri çok çeşitli endüstrilerde kullanışlı hale getirir. Aynı zamanda bir yarı iletkendir ve elektriksel özellikleri onu çok çeşitli uygulamalar için uygun hale getirir. Ayrıca aşırı sertliği ve korozyon direnci ile bilinir.
Silisyum Karbür Uygulamaları
Silisyum Karbür, çok çeşitli endüstrilerde kullanılabilir.
Fiziksel sertliği, taşlama, honlama, kumlama ve su jeti ile kesme gibi aşındırıcı işleme işlemleri için uygun hale getirir.
Silisyum Karbür'ün aşırı yüksek sıcaklıklara çatlamadan veya deforme olmadan dayanabilme özelliği, spor otomobiller için seramik fren disklerinin üretiminde kullanılmaktadır. Ayrıca kurşun geçirmez yeleklerde bir zırh malzemesi olarak ve genellikle bir Silisyum Karbür conta ile temas halinde yüksek hızlarda çalıştığı pompa salmastraları için bir sızdırmazlık halkası malzemesi olarak kullanılır. Sürtünme arayüzü tarafından üretilen sürtünme ısısını dağıtabilen Silisyum Karbürün yüksek termal iletkenliği, bu uygulamalarda önemli bir avantajdır.
Malzemenin yüksek yüzey sertliği nedeniyle kayma, erozif ve korozif aşınmaya karşı yüksek düzeyde direnç istenen birçok mühendislik uygulamasında kullanılmaktadır. Tipik olarak bu, geleneksel metal bileşenlerin hızlı arızaya yol açan aşırı aşınma oranları sergilediği petrol sahası uygulamalarındaki pompalarda veya valflerde kullanılan bileşenler için geçerlidir.
Bileşiğin bir yarı iletken olarak olağanüstü elektriksel özellikleri, onu ultra hızlı ve yüksek voltajlı ışık yayan diyotlar, MOSFET'ler ve yüksek güçlü anahtarlama için tristörler üretmek için ideal hale getirir.
Düşük termal genleşme katsayısı, sertliği, sertliği ve termal iletkenliği onu astronomik teleskop aynaları için ideal kılar. İnce filament pirometrisi, gazların sıcaklığını ölçmek için Silisyum Karbür filamentleri kullanan optik bir tekniktir.
Aşırı yüksek sıcaklıklara dayanması gereken ısıtma elemanlarında da kullanılır. Ayrıca yüksek sıcaklıkta gaz soğutmalı nükleer reaktörlerde yapısal destek sağlamak için kullanılır.
