Znalost

Home/Znalost/Podrobnosti

Komplexní pochopení karbidu křemíku v jednom článku

Černý karbid křemíkuobsahuje asi 95 % SiC a má vyšší houževnatost než zelený karbid křemíku. Většinou se používá ke zpracování keramiky, žáruvzdorných materiálů a neželezných kovů.

Zelený karbid křemíkuobsahuje více než asi 97 % SiC a má dobré samoostřící vlastnosti. Většinou se používá ke zpracování slinutého karbidu a optického skla a také k jemnému broušení nástrojů z rychlořezné oceli.

Charakteristika karbidu křemíku

1

Tvrdost

Karbid křemíku má vysokou tvrdost a je obecně tvrdý a křehký. Lze jej použít jako brusný materiál. Částice karbidu křemíku používané jako brusivo se během broušení lámou a vytvářejí nové lomené povrchy, které se pak znovu brousí. Tento proces se opakuje pro dosažení vyšší účinnosti mletí. Jeho nevýhodou je obtížné zpracování keramiky po slinování. Protože je křehký, snadno se při použití jako produkt poškodí.

2

Odolnost vůči teplu

Karbid křemíku má vysoký bod tání a dobrou tepelnou odolnost.

3

Tepelná vodivost

Obecně řečeno, tepelná vodivost karbidu křemíku závisí na obsahu nečistot v krystalových částicích karbidu křemíku. Čím méně nečistot, tím vyšší je tepelná vodivost.

4

Tuhost (modul pružnosti)

Modul pružnosti keramiky z karbidu křemíku je velmi vysoký, přesahuje 400 GPa, druhý po karbidu boru (B4C), a dvakrát vyšší než u nerezové oceli (asi 200 GPa).

5

Vodivost

Prášek karbidu křemíku vyrobený Achesonovým procesem obsahuje tuhý roztok dusíku, takže je polovodivý a má široký rozsah objemového odporu.

silicon carbide

 

Použití karbidu křemíku

1

Žáruvzdorné materiály

Z hlediska žáruvzdorných aplikací se většina používá pro výrobu surové oceli. Odhaduje se, že asi 80 % prášku karbidu křemíku používaného v žáruvzdorných materiálech se používá na výrobu surové oceli. Jako žáruvzdorné cihly se cihly Al2O3-SiC-C používají při míchání železných vozů při výrobě surové oceli a cihly z karbidu křemíku se používají ve stěnách vysokých pecí. Kromě výroby surové oceli se cihly z karbidu křemíku používají také ve spalovnách.

2

Materiály pro dezoxidaci a přidávání uhlíku (výroba železa, odlévání atd.)

Obecně se používají pro účely přidávání uhlíku, přidávání křemíku, zahřívání a dezoxidaci v průmyslu výroby železa a odlévání. Při použití jako zdroj křemíku konkuruje ferosiliciu, ale při použití karbidu křemíku má tyto výhody: dobré fyzikální vlastnosti (zlepšená pevnost v tahu a obrobitelnost atd.); méně nečistot (Al, S, N); v případě 90% karbidu křemíku je obsah křemíku 63% a obsah C je asi 27%, což má účinek přidání uhlíku (rychlost průchodu se liší v závislosti na způsobu výroby a teoreticky může karbid křemíku doplnit 1 /3 materiálu s přídavkem uhlíku). Při použití jako zdroj uhlíku konkuruje materiálům s přídavkem uhlíku (pevný uhlík z více než 90 %). Lze očekávat, že použití karbidu křemíku sníží náklady.

3

Brusné materiály (granulované brusivo, pevné brusné kameny)

Karbid křemíku se dělí na černý karbid křemíku a zelený karbid křemíku a používá se jako surovina pro granulovaná brusiva a pevné brusné kameny.

4

Keramika (části strojů)

Kromě vysoké tepelné odolnosti a odolnosti proti korozi má karbid křemíku také vysokou specifickou tuhost. Jako náhrada kovů (nerez apod.) lze použít i v částech zařízení na výrobu polovodičů. Díky své nízké tepelné roztažnosti a vysoké tuhosti se používá jako materiál pro ultrapřesná polohovací zařízení. Karbid křemíku má dobré kluzné vlastnosti a lze jej použít jako těsnící materiál (mechanické těsnění) v horkém a korozivním prostředí.

5

Filtr

Může být použit jako filtrační materiál k odstranění pevných částic z výfuku nafty. Vzhledem k tomu, že zachycené částice je třeba pravidelně spalovat a čistit, teplota je velmi vysoká, takže je nutná tepelná odolnost, proto se používá karbid křemíku.

6

Plnivo (exotermické, odolné proti opotřebení atd.)

Využívá vlastnosti vysoké tepelné vodivosti a používá se v exotermických materiálech. Specifická použití zahrnují přidávání karbidu křemíku do kovů a pryskyřic za účelem výroby kompozitních materiálů a přidávání karbidu křemíku pro zlepšení odolnosti lakovaných povrchů proti opotřebení.