Faktoren, die den Preis pro Kilogramm für Siliziumkarbid beeinflussen

Siliziumkarbid ist ein unverzichtbarer Industriewerkstoff mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten, dessen Preis pro Kilogramm aufgrund verschiedener Faktoren – von der Rohstoffversorgung über die Komplexität der Verarbeitung bis hin zu Beschaffungsstrategien und unternehmerischen Entscheidungen – erheblichen Schwankungen unterliegen kann. Die Kenntnis dieser Variablen ist entscheidend für fundierte Einkaufs- und Geschäftsentscheidungen.

SiC wird hergestellt, indem Quarzsand, Petrolkoks und Sägemehl (das für die Herstellung von „grünem“ Siliziumkarbid benötigt wird) bei hohen Temperaturen in Widerstandöfen geschmolzen werden. Reinheitsgrade, die für Halbleiteranwendungen verwendet werden, erzielen aufgrund strenger Qualitätsvorgaben höhere Preise.

Rohstoffe

Siliziumkarbid wird aus Rohstoffen wie Siliziumdioxid/Quarzsand, Kohlenstoffmaterial und Petrolkoks hergestellt, die in einem Widerstandsofen bei hohen Temperaturen chemisch miteinander verbunden werden, um Siliziumkarbid zu bilden. Die Kosten für die Rohstoffe können den Preis beeinflussen. Weitere Faktoren, die sich auf die Kosten auswirken können, sind unter anderem der Herstellungsprozess oder der Verwendungszweck.

Siliziumkarbid ist ein außergewöhnlich hartes und langlebiges Keramikmaterial, das hohen Temperaturen standhält und sich daher ideal für Anwendungen wie Schleifmittel, Gleitringdichtungen und Schneidwerkzeuge eignet. Siliziumkarbid zeichnet sich durch eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten aus, was es verschleißfest macht. Darüber hinaus liegt es mit einer Mohs-Härte von 9,5 an zweiter Stelle hinter Diamant.

Elkem bietet sowohl grünes als auch schwarzes Siliziumkarbid mit einer Reinheit von bis zu 99% für seine Produktionsstätten in Dänemark bzw. Indien an. Wir beziehen unser grünes und schwarzes Siliziumkarbid von weltweit führenden Herstellern und verarbeiten es in unseren hochmodernen Anlagen, um die Kundenspezifikationen exakt zu erfüllen. Unsere Forschungs- und Entwicklungsmitarbeiter arbeiten eng mit den Kunden zusammen, um maßgeschneiderte Mischungen aus hochwertigem Siliziumkarbid zu entwickeln, die perfekt auf deren Anwendungen abgestimmt sind.

Herstellungsprozess

Herstellungsverfahren für Siliziumkarbid | Herstellung von Siliziumkarbid Das Herstellungsverfahren für Siliziumkarbid hängt von dessen Spezifikation ab. Es gibt drei Hauptformen: gesintertes Siliziumkarbid (SSC), nitridgebundenes Siliziumkarbid (NBSC) und reaktionsgebundenes Siliziumkarbid (RBSC). Die Partikelgrößen reichen von feuerfestem Sand im 10-mm-Bereich, der als feuerfestes Medium verwendet wird, bis hin zu ultrafeinem Pulver mit einer Korngröße von 10.000 Mesh, das für Polieranwendungen eingesetzt wird. Zu den wichtigsten Ausgangsstoffen für die Herstellung von SiC gehören: Siliziumdioxid und graphitierter Petrolkoks; Sägemehl; eine Mischung aus Sägemehl und Salz; sowie recycelte Siliziumkarbid-Abfälle, die gemeinsam unter kontrollierter Atmosphäre in einem Widerstandsofen erhitzt werden, um „grünes“ SiC herzustellen.

Siliziumkarbid wird weltweit hergestellt; die Preise für dieses Material hängen von Faktoren wie der Effizienz der Lieferkette und den Produktionskosten in den verschiedenen Regionen ab. Nachdem es für verschiedene Verwendungszwecke zu Körnern oder Pulver gemahlen wurde, kann Siliziumkarbid weiterverarbeitet werden, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern, wie beispielsweise die Kristallstruktur und die chemische Reinheit. Die Produktion von Siliziumkarbid findet weltweit statt, wobei die Preise je nach Faktoren wie der Effizienz der Lieferkette und den Produktionskosten variieren.

Siliziumkarbid (SiC) ist eine extrem harte chemische Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff. Obwohl es in der Natur als seltenes Mineral namens Moissanit vorkommt, wird Siliziumkarbid seit 1893 kommerziell hergestellt und als Schleifmittel eingesetzt. Darüber hinaus ist SiC auch ein Halbleiter mit großer Bandlücke, der in Anwendungen wie der Leistungselektronik und bei Keramikplatten in kugelsicheren Westen zum Einsatz kommt. Die Herstellung von Siliziumkarbid umfasst verschiedene Verfahren, die jeweils ihre eigenen Vorteile bieten: Das Acheson-Verfahren liefert hochfeste Saggare; beim isostatischen Pressen wird gleichmäßiger Druck aus allen Richtungen ausgeübt, was zu einer höheren Dichte führt; während das Lely-Verfahren das Züchten großer Einkristalle ermöglicht, die anschließend zu Edelsteinen geschliffen werden, die als synthetischer Moissanit bekannt sind.

Reinheit

Siliziumkarbidpulver ist eine extrem harte chemische Verbindung mit einer Mohs-Härte von 9 und einer Dichte von 3,2 g/cm³. Dieser leichte Keramikwerkstoff zeichnet sich durch hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Säurebeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus – Eigenschaften, die ihn für den Einsatz in Diffusionsöfen prädestinieren.

Siliziumkarbid gibt es in zwei Varianten: schwarz und grün. Schwarzes Siliziumkarbid kann bei hohen Temperaturen in rechteckigen elektrischen Widerstandsöfen unter Verwendung von Quarzsand und Petrolkoks hergestellt werden; seine Reinheit kann bis zu 98% betragen. Grünes Siliziumkarbid entsteht durch Erhitzen von Sand und Petrolkoks auf hohe Temperaturen; seine extreme Härte ermöglicht das Schleifen von Materialien mit geringer Zugfestigkeit wie Gusseisen, Marmor und Granit, während sein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient und seine chemische Inertheit es für Anwendungen wie Feuerfestauskleidungen, Kessel- und Ofenwände, Schachtsteine, Muffeln, Ofenmobiliar und Schalen in Zinkreinigungsanlagen geeignet machen.

Der Preis für Siliziumkarbid hängt von der Größe und der Qualität des Produkts ab; minderwertiges Schleif-SiC kostet in der Regel $1 bis $3 pro Kilogramm, während hochreines Siliziumkarbid, das in Halbleiter- und LED-Anlagen verwendet wird, $20 übersteigen kann. Auch die globalen Wirtschafts- und Handelsbedingungen wirken sich auf die Preisstruktur von Siliziumkarbid aus; aus diesem Grund ist es für Unternehmen von entscheidender Bedeutung, die Preisstruktur dieses hochmodernen Werkstoffs zu verstehen, um sich erfolgreich im wettbewerbsintensiven industriellen Umfeld zu behaupten.

Anwendungen

Siliziumkarbid ist ein vielseitiger Werkstoff mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten in Bereichen wie der Automobilindustrie, den erneuerbaren Energien und der Luft- und Raumfahrt. Die herausragende Kombination aus Festigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit macht diesen Werkstoff zum idealen Material für diese Anwendungen; darüber hinaus eignet er sich aufgrund seines geringen Neutronenquerschnitts auch für den Einsatz in Kernreaktoren. Siliziumkarbid findet auch bei der Herstellung von Leuchtdioden (LEDs) Verwendung, da es sich durch einen höheren Wirkungsgrad und eine längere Lebensdauer gegenüber anderen Halbleitermaterialien auszeichnet.

Feuerfeste Materialien werden üblicherweise im Acheson-Verfahren in elektrischen Widerstandsöfen mit rechteckigem Querschnitt hergestellt; allerdings gibt es neuere Verfahren, die die Abgasemissionen reduzieren. Leider ist die Herstellung mit einem erheblichen Energieaufwand verbunden und wird dadurch unerschwinglich teuer, was dazu führt, dass die Produktion von Europa und Nordamerika nach Asien verlagert wird, wo die Energiekosten deutlich niedriger sind.

Körniges Siliziumkarbid mit einer Reinheit von 99 Prozent wird aufgrund seiner im Vergleich zu schwarzem Siliziumkarbid höheren Härte häufig zum Strahlen und Schleifen von harten Werkstoffen eingesetzt, darunter Gussstahl und andere Werkstoffe mit geringer Zugfestigkeit. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner scharfen Schneidwirkung auch zum Schleifen von Keramik.

Siliziumkarbid unterscheidet sich von Diamant dadurch, dass es synthetisch hergestellt werden kann und in verschiedenen Formen und Größen erhältlich ist, wodurch sein Preis von verschiedenen Faktoren wie der Verfügbarkeit von Rohstoffen oder der Komplexität der Verarbeitung abhängt; Unternehmen, die dieses Material benötigen, sollten diese Komplexität berücksichtigen, um ihre Beschaffungsstrategie zu optimieren.