Kiselkarbid är ett extremt populärt material som används för olika applikationer. Det har egenskaper som hög hållfasthet, hårdhet och slitstyrka samt klarar höga temperaturer och korrosionsframkallande miljöer - priset varierar beroende på både produktstorlek och kvalitet.
Priset på kiselkarbid per kg kan bestämmas av både råmaterial och produktionskostnader, så att välja en pålitlig leverantör och förstå marknadsförhållandena är avgörande för en prisvärd kiselkarbidupplevelse.
Slipande
Kiselkarbid, vanligen kallad karborundum, är en komposit som består av kol och kisel. Det är en extremt hård och hållbar kemisk förening som vanligtvis används för skärning, slipning, metallurgiska processer och eldfasta applikationer. Moissanite-mineral innehåller naturligt förekommande kiselkarbidavlagringar; men på grund av begränsade mängder som finns i meteoriter, kimberlit eller korundavlagringar måste kommersiell kiselkarbid vanligtvis komma från syntetiska källor.
Kompositmaterial med keramisk matris (CMC) är bland de lättaste och hårdaste avancerade keramiska materialen, med exceptionell värmeledningsförmåga, motståndskraft mot syror, låg expansionskoefficient och toxikologisk säkerhet (Mantooth, Zetterling & Rusu). Dessa egenskaper gör CMC till en utmärkt ersättning för traditionella kiselhalvledare i högspänningskraftelektronik för markbundna elfordon eller instrument på rymdfärjor och rymdsonder (Mantooth, Zetterling & Rusu).
Svart kiselkarbid framställs genom Acheson-processen genom upphettning av petroleumkoks och sand i tegelugnar av motståndstyp tills en reaktion sker, medan grön kiselkarbid också kan framställas med denna metod med tillsats av salt.
Skärande
Kiselkarbid är ett exceptionellt slipmaterial för användning i processer för sandblästring, slipning och polering. Dessutom kan det användas för att tillverka belagda slipmaterial och skärverktyg. Dessutom står kiselkarbid emot höga temperaturer väl samtidigt som den förblir stark och hållbar - den står till och med emot syror samtidigt som den har minimala värmeutvidgningsegenskaper! Dessa egenskaper gör kiselkarbid idealisk för att skapa komplexa keramiska applikationer som skottsäkra västar.
Kiselkarbid (SiC) är en kemisk förening som består av kisel och kol. Finns naturligt som ett sällsynt mineral som kallas moissanit och massproduceras som en syntetisk produkt sedan 1893. En av de lättaste, hårdaste och starkaste avancerade keramer som någonsin skapats med exceptionell korrosionsbeständighet, låg termisk expansionshastighet, låg expansionskoefficient och syrabeständiga egenskaper.
Optoelektroniska enheter baserade på detta material erbjuder snabba kopplingstider och högre blockeringsspänning än sina motsvarigheter i kisel, vilket gör det lämpligt för användning inom kraftelektronik. Det är dock viktigt att vi känner till riskerna för att kunna minska exponeringen.
Slipning
Kiselkarbid är ett av de hårdaste och starkaste keramiska material som finns, vilket gör det perfekt för användning i abrasiva slipningsprocesser. Vidare kan kiselkarbid också smältas genom sintring för att bilda hårda keramiska material som används i applikationer som bilbromsar och skottsäkra västar. Slutligen kan stora enkristaller av kiselkarbid odlas med hjälp av Lelys metod för att bilda ädelstenar som kallas moissanite ädelstenar.
Kiselkarbid används flitigt inom elektronik på grund av sitt breda bandgap, som gör att elektroner lätt kan röra sig från valensbandet till ledningsbandet och vice versa. Kiselkarbid är därför ett idealiskt ledarmaterial för enheter som kräver snabba växlingshastigheter, t.ex. högpresterande elektronik eller bärbara datorenheter.
Acheson-processen för tillverkning av kiselkarbidTraditionellt används Acheson-processen med elektriska motståndsugnar med rektangulärt tvärsnitt för tillverkning av svart kiselkarbid, vilket är mer kostnadseffektivt än grön kiselkarbid som kräver tillsats av salt i råmaterial, vilket ökar produktionskostnaderna.
Värmebeständig
Kiselkarbid är ett av de hårdaste kända materialen och har en Mohs-hårdhet på 9. Det kan användas som slipmaterial; på grund av dess höga temperaturhållfasthet, motståndskraft mot syror, låga värmeutvidgningskoefficient och andra egenskaper är det ett lämpligt material för eldfasta applikationer.
Heteroepitaxiella nanotrådar kan dopas med kväve, fosfor, bor och aluminium för att producera olika halvledare - vilket gör det till ett attraktivt material för kraftelektronikapplikationer och förutspås bli en vanligare ersättning för kisel år 2024.
För att hitta pålitliga kiselkarbidleverantörer i Kina krävs att du gör din due diligence: verifierar referenser, begär prover och granskar tidigare kundrecensioner. Dessutom är det viktigt att arbeta nära leverantörer som är specialiserade på att betjäna el- och elektronikindustrin för kvalitetssäkringsändamål och hålla ett öga på pristrender medan man förhandlar om villkor för att säkra bästa möjliga affär.
Flyg- och rymdindustrin
Kiselkarbid är en ovärderlig tillgång för flygindustrin tack vare sin förmåga att motstå höga temperaturer och tuffa miljöer. Detta gör det till ett lämpligt material för flygplan och rymdfarkoster eftersom det överlever andra material som används, vilket minskar underhållskostnaderna och kostnaderna för stilleståndstid samtidigt som det är exceptionellt starkt och hållbart för att skydda mot fysiska slagskador.
Mohs hårdhetsgrad på 9 och är extremt segt och långlivat är kännetecken för slitstarka kvalitetskomponenter för maskiner eller raketmotorer. Dessutom har keramik också använts som slipmaterial i många andra sliptillämpningar, bland annat i metallurgiska processer och eldfasta material. Slitstarka keramiska komponenter är vanliga i såväl maskiner som raketmotorer - bland dessa applikationer används de ofta som slitstarka delar som ger slitstyrka.
Det används i stor utsträckning i gassensorer för att öka deras noggrannhet och kan också bearbetas till halvledarskivor som utgör viktiga delar av nya energianordningar som solceller och kraftomvandlare.
Bilar
Kiselkarbid används ofta inom fordonsindustrin, särskilt i kraftomvandlare för högspänning. Tack vare sitt bredare bandgap än vanliga kiselhalvledare är det mycket enklare att hantera höga spänningar samtidigt som det tål högre temperaturer - perfekt för applikationer som framdrivning av elfordon.
Vid tillverkningen av kimrök kombineras olika råvaror som kiselsand, petroleumkoks och träflis i elektriska motståndsugnar för smältning vid höga temperaturer innan de mals och slipas för att få fram material i antingen granulat- eller pulverform. Automatiserade processer förenklar ofta denna produktionsmetod samtidigt som de garanterar konsekventa resultat.
Kiselkarbid har snabbt uppmärksammats av fordonsindustrin på grund av sin överlägsna prestanda jämfört med vanligt kisel i energiomvandlingssystem, som t.ex. en elbils huvudomriktare. Kisel har lägre kopplings- och ledningsförluster och är effektivare vid högre temperaturer; dessutom har kisel högre värmeledningsförmåga vilket underlättar värmeavledning.