Vad är karborundum?

Karborundum, eller interstellärt stoft, uppstod först efter att ha upptäckts i Arizona från en meteorit som föll från rymden. Edward G. Acheson var en pionjär inom industriell produktion genom att starta produktion där 1891.

När han försökte framställa konstgjorda diamanter genom att smälta korund i elektriska ugnar insåg han att den resulterande föreningen var nära att matcha diamantens hårdhet och slipförmåga.

Det är ett syntetiskt mineral

Karborundum är ett konstgjort mineral som består av kisel och kol. Detta konstgjorda mineral används vanligtvis som slipmedel och skydd för skäreggar på sågar, knivar och andra verktyg, men det finns också i trycktekniker som kallas karborundumtryck; denna form av kollografitryck innebär att karborundumkorn appliceras direkt på aluminiumplattor innan de färgas in för tryckändamål. Karborundums hållbarhet gör det också idealiskt för högeffektselektronik på grund av dess värme- och korrosionsbeständighet - vilket gör detta material lämpligt även under tryck!

Edward Goodrich Acheson var pionjär inom storskalig produktion av karborundum 1891 när han försökte skapa konstgjorda diamanter genom att använda värme från elektriska ugnar för att kombinera naturlig aluminiumoxid (korund) och kol till en blandning som kallades "karborundum", senare känd som syntetisk kiselkarbid eller SiC.

SiC har många användningsområden, från tillverkning av slipskivor och skärverktyg till användning i halvledarelektronik på grund av dess höga bandgap och motståndskraft mot värme och korrosion. Även keramiktillverkare använder ofta SiC, och vissa använder det till och med vid järnframställning i masugnar. Även om naturligt förekommande moissanit är ett sällsynt ädelstensmaterial, tillverkas nästan all kiselkarbid som säljs i världen.

Det är en slipande

Karborundum är ett hårt, kristallint mineral som består av kisel och kol och som kan användas som slipmaterial tack vare sin hållbarhet. Dessutom väger det relativt lite samtidigt som det har låg termisk expansion för användning i flera applikationer; i dessa former är det känt som silikokarbid eller SiC.

Karborundummaterial framställs genom smältning av högkvalitativ kiselsand med petroleumkoks i en elektrisk ugn vid höga temperaturer, varvid både partiklar och fibrer av ett slipande material bildas. När dessa partiklar väl har producerats kan de malas till pulver för användning vid tillverkning av industriella slipskivor, sandpapper eller andra produkter; dessutom kan det säljas som slipfärg för användning på litografiska stenar.

Edward Acheson från Pennsylvania uppfann de första slipmedlen av karborundum 1890 efter att ha genomfört omfattande experiment med kemisk urea för att producera diamanter genom intensiv upphettning; istället upptäckte han att det istället producerade kiselkarbid eller "karborundum".

På 1920-talet började Carborundum utveckla nya produkter baserade på komposit- och keramikteknik och flyttade till Niagarafallen där vattenkraften var billig och riklig. En stor anläggning på Buffalo Avenue omfattade byggnader för bundna slipmedel (byggnad 31) och gjutning. På 1950-talet expanderade Carborundum internationellt genom förvärv innan det slutligen köptes av Saint-Gobain som fortsätter att tillverka under namnet Carborundum än idag.

Det är en halvledare

En halvledare är en kemisk förening som leder elektricitet under vissa omständigheter och blockerar den under andra, ungefär som koppartrådar leder ström medan trä blockerar den. Halvledare kan utformas för att leda eller blockera ström enligt design, vilket gör dem till ovärderliga komponenter i många elektroniska enheter som dioder och transistorer.

Kiselkarbid är ett av de mest använda halvledarmaterialen. Det består av grundämnen från grupp 14 i det periodiska systemet som har kombinerats i kristallform; senare kan dessa kristaller skäras till tunna skivor för användning i mikroelektronik och fotovoltaiska applikationer. Andra former av kiselkarbid kan vara ternära föreningar, oxider eller legeringar.

För att förstå hur halvledare fungerar måste man förstå vad ett bandgap är. Fysiker observerar två energiband: ledningsbandet och valensbandet. Fysikerna kallar detta fenomen för bandhoppning; när enheten kyls rör sig elektronerna från valensbandet till ledningsbandet genom ett energigap som kallas bandgap och vidare till ledningsbandet. När enheten kyls ytterligare hoppar elektronerna över genom detta bandgap - så kallad bandhoppning.

Edward Goodrich Acheson är allmänt känd för att ha upptäckt kiselkarbid som ett halvledande material 1891, vilket gav upphov till modern metallurgi genom att värma lera, pulveriserad koks och kol i en elektrisk ugn - detta markerade den första industriella produktionen av kiselkarbid som någonsin var möjlig - hans företag fortsatte att producera över 10 miljoner pund årligen fram till 1910; och användes både som slipmedel och för trycktillämpningar.

Det är ett smörjmedel

Smörjmedel är ämnen som är avsedda att minska friktionen mellan två ytor, t.ex. metaller. Smörjmedel finns i flytande, fast eller gasform och kan vara flytande, fast eller gasformiga. Smörjmedel skyddar också ytor från korrosion eller håller dem rena, vilket är viktigt för att maskinerna ska fungera smidigt. Det finns många olika typer av smörjmedel på marknaden, t.ex. oljor och fetter, medan andra använder naturliga ingredienser; Carborundum är ett sådant naturligt ämne som har många användningsområden i många situationer.

Edward Goodrich Acheson gjorde upptäckten av karborundum under ett försök att skapa konstgjorda diamanter 1891. När han använde en vanlig kolbåge för att värma en blandning av lera (aluminiumsilikat) och pulveriserad koks, bildades blå kristaller som visade sig vara en ny förening av kol och aluminium som Acheson döpte till karborundum.

Detta material är hårt och slitstarkt, vilket gör det lämpligt att använda i t.ex. slipskivor och skärverktyg, sandpapper, sandpapper, grepptejp för skateboards m.m.

Karborundum kan också användas som en del av en tryckteknik som kallas karborundumkollagrafiskt tryck, en djuptrycksteknik som innebär att man applicerar karborundumkorn på plåtar för att få fram tryck med livfulla nyanser och djupa toner. Finns som både pulver- och färgversioner.