Was ist Carborundum?

Carborundum oder interstellarer Staub entstand, nachdem er in Arizona von einem Meteoriten entdeckt wurde, der aus dem Weltraum gefallen war. Edward G. Acheson leistete Pionierarbeit bei der industriellen Herstellung, indem er 1891 die Produktion aufnahm.

Bei dem Versuch, künstliche Diamanten durch Schmelzen von Korund in elektrischen Öfen herzustellen, stellte er fest, dass die dabei entstehende Verbindung der Härte und Abrasivität von Diamanten sehr nahe kam.

Es ist ein synthetisches Mineral

Carborundum ist ein künstlich hergestelltes Mineral, das aus Silizium und Kohlenstoff besteht. Dieses künstlich hergestellte Mineral wird häufig als Schleifmittel und Schneidenschutz für Sägen, Messer und andere Werkzeuge verwendet, findet aber auch in der Drucktechnik Verwendung, die als Karborund-Druck bezeichnet wird; bei dieser Form des Kollographendrucks wird Karborund direkt auf Aluminiumplatten aufgetragen, bevor die Farbe für den Druck aufgetragen wird. Aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit eignet sich Karborundum auch hervorragend für Hochleistungselektronik, da es hitze- und korrosionsbeständig ist - so kann dieses Material sogar unter Druck eingesetzt werden!

Edward Goodrich Acheson leistete 1891 Pionierarbeit bei der Herstellung von Karborund in großem Maßstab, als er versuchte, künstliche Diamanten zu erzeugen, indem er die Hitze von Elektroöfen nutzte, um natürliches Aluminiumoxid (Korund) und Kohlenstoff zu einem Gemisch namens Karborund“ zu verbinden, das später als synthetisches Siliziumkarbid oder SiC bekannt wurde.

SiC hat viele Verwendungsmöglichkeiten, von der Herstellung von Schleifscheiben und Schneidwerkzeugen bis hin zur Verwendung in elektronischen Halbleitergeräten aufgrund seiner hohen Bandlücke und seiner Hitze- und Korrosionsbeständigkeit. Auch in der Keramikindustrie wird SiC häufig eingesetzt, und einige verwenden es sogar bei der Herstellung von Eisen in Hochöfen. Obwohl natürlich vorkommender Moissanit ein seltenes Edelsteinmaterial ist, wird fast das gesamte weltweit verkaufte Siliciumcarbid hergestellt.

Es ist ein Schleifmittel

Carborundum ist ein hartes, kristallines Mineral, das aus Silizium und Kohlenstoff besteht und aufgrund seiner Beständigkeit als Schleifmittel verwendet werden kann. Darüber hinaus hat es ein relativ geringes Gewicht und eine geringe Wärmeausdehnung, so dass es in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden kann; in diesen Formen ist es als Silicocarbid oder SiC bekannt.

Carborundum wird durch Schmelzen von hochwertigem Quarzsand mit Petrolkoks in einem Elektroofen bei hohen Temperaturen hergestellt, wobei sowohl Partikel als auch Fasern eines Schleifmaterials entstehen. Diese Partikel können zu Pulver gemahlen werden, das zur Herstellung von industriellen Schleifscheiben, Schleifpapier oder anderen Produkten verwendet wird.

Edward Acheson aus Pennsylvania erfand 1890 die ersten Karborund-Schleifmittel, nachdem er umfangreiche Experimente mit chemischem Harnstoff durchgeführt hatte, um durch intensives Erhitzen Diamanten zu erzeugen; stattdessen entdeckte er, dass dabei Siliziumkarbid oder “Karborund” entstand.”

In den 1920er Jahren begann Carborundum mit der Entwicklung neuer Produkte auf der Grundlage der Verbundwerkstoff- und Keramiktechnologie und siedelte nach Niagara Falls um, wo die Wasserkraft billig und reichlich vorhanden war. Ein großes Werk an der Buffalo Avenue umfasste Gebäude für gebundene Schleifmittel (Gebäude 31) und Gussformen. In den 1950er Jahren expandierte Carborundum durch Übernahmen auf internationaler Ebene, bevor es schließlich von Saint-Gobain aufgekauft wurde, das die Produktion bis heute unter dem Namen Carborundum fortführt.

Es ist ein Halbleiter

Ein Halbleiter ist eine chemische Verbindung, die unter bestimmten Umständen Elektrizität leitet und unter anderen blockiert, ähnlich wie Kupferdrähte Strom leiten und Holz ihn blockiert. Halbleiter können so gestaltet werden, dass sie je nach Design Strom leiten oder blockieren, was sie zu unschätzbaren Komponenten in vielen elektronischen Geräten wie Dioden und Transistoren macht.

Siliziumkarbid ist eines der am häufigsten verwendeten Halbleitermaterialien. Es besteht aus Elementen der Gruppe 14 des Periodensystems, die in kristalliner Form kombiniert wurden; diese Kristalle können später in dünne Scheiben geschnitten werden, um sie in der Mikroelektronik und Photovoltaik zu verwenden. Andere Formen von Siliciumcarbid können ternäre Verbindungen, Oxide oder Legierungen sein.

Um zu verstehen, wie Halbleiter funktionieren, muss man wissen, was eine Bandlücke ist. Gerätephysiker beobachten zwei Energiebänder: das Leitungsband und das Valenzband. Bauelementphysiker bezeichnen dieses Phänomen als Band-Hopping; beim Abkühlen bewegen sich Elektronen vom Valenzband über eine Energielücke, die als Bandlücke bezeichnet wird, in das Leitungsband und damit in den Leitungsbereich. Wenn sich das Bauelement weiter abkühlt, hüpfen die Elektronen durch diese Bandlücke - dies wird als Bandhopping bezeichnet.

Edward Goodrich Acheson gilt als Entdecker von Siliziumkarbid als Halbleitermaterial im Jahr 1891, der durch das Erhitzen von Ton, Kokspulver und Kohlenstoff in einem Elektroofen die moderne Metallurgie begründete. Dies war die erste industrielle Produktion von Siliziumkarbid, die jemals möglich war, und sein Unternehmen produzierte bis 1910 jährlich über 10 Millionen Pfund Siliziumkarbid, das sowohl als Schleifmittel als auch für Druckanwendungen verwendet wurde.

Es ist ein Schmiermittel

Schmiermittel sind Stoffe, die die Reibung zwischen zwei Oberflächen, z. B. Metallen, verringern sollen. Schmierstoffe liegen in flüssiger, fester oder gasförmiger Form vor und können flüssig, fest oder gasförmig sein. Schmierstoffe schützen auch Oberflächen vor Korrosion oder halten sie sauber, was für den reibungslosen Betrieb von Maschinen unerlässlich ist. Es gibt viele Arten von Schmiermitteln auf dem Markt, z. B. Öle und Fette, während andere natürliche Inhaltsstoffe verwenden; Carborundum ist ein solcher natürlicher Stoff, der in vielen Situationen Anwendung findet.

Edward Goodrich Acheson entdeckte Karborund im Jahr 1891 bei dem Versuch, künstliche Diamanten herzustellen. Beim Erhitzen einer Mischung aus Ton (Aluminiumsilikat) und Kokspulver mit einer gewöhnlichen Kohlebogenlampe bildeten sich blaue Kristalle, die sich als eine neue Verbindung aus Kohlenstoff und Aluminium erwiesen, die Acheson Karborund nannte.

Dieses Material ist hart und haltbar und eignet sich daher für Geräte wie Schleifscheiben und Schneidewerkzeuge, Sandpapier, Schleifpapier, Griffband für Skateboards usw.

Karborundum kann auch als Teil einer Drucktechnik verwendet werden, die als Karborundum-Kollagraphie bekannt ist, eine Form des Stichtiefdrucks, bei der Karborundum-Splitt auf Platten aufgetragen wird, um Drucke mit leuchtenden Farben und tiefen Tönen herzustellen. Erhältlich sowohl als Pulver als auch als Farbe.