Kiselkarbid (SiC) \u00e4r ett av de h\u00e5rdaste syntetiska materialen, n\u00e4st efter diamant. P\u00e5 grund av sin extrema h\u00e5rdhet, slitstyrka och v\u00e4rmebest\u00e4ndighet \u00e4r SiC ett ov\u00e4rderligt material f\u00f6r slipmedel och eldfasta applikationer.<\/p>\n
R\u00e5 kiselkarbid kan produceras genom sm\u00e4ltning av kvartssand, petroleumkoks och tr\u00e4flis i en motst\u00e5ndsugn, vilket ger antingen svart eller gr\u00f6n f\u00e4rgad SiC som biprodukt.<\/p>\n
Kiselkarbid \u00e4r ett av de h\u00e5rdaste materialen, n\u00e4st efter diamant och kubisk bornitrid n\u00e4r det g\u00e4ller h\u00e5rdhet. Med en Mohs-h\u00e5rdhetsgrad p\u00e5 9,5 \u00e4r kiselkarbid mycket sv\u00e5rt att skada eller slita ned och d\u00e4rf\u00f6r idealiskt f\u00f6r applikationer som kr\u00e4ver slitstyrka, t.ex. slipmedel eller eldfasta material. Dess utm\u00e4rkta v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga och minimala temperaturutvidgning g\u00f6r den dessutom l\u00e4mplig f\u00f6r flyg- och f\u00f6rsvarsutrustning som m\u00e5ste t\u00e5la tuffa milj\u00f6er som h\u00f6ga temperaturer eller str\u00e5lningsexponering.<\/p>\n
Edward Goodrich Acheson uppt\u00e4ckte kiselkarbid av en slump under ett f\u00f6rs\u00f6k att skapa konstgjorda diamanter 1891. N\u00e4r han v\u00e4rmde upp en blandning av lera och pulveriserad koks i en j\u00e4rnsk\u00e5l, fick den gl\u00f6dande gr\u00f6na nyansen honom att anta att han hade uppt\u00e4ckt en legering best\u00e5ende av kisel och kol som liknar korundmineral som finns naturligt. Senare syntetiserade Henri Moissan syntetiska former genom att l\u00f6sa upp kisel i hett kol.<\/p>\n
Kiselkarbid har l\u00e4nge anv\u00e4nts som industriellt r\u00e5material och finns idag i m\u00e5nga olika applikationer, allt fr\u00e5n sandpapper, slipskivor och sk\u00e4rverktyg till eldfast infodring i ugnar och slitstarka delar till pumpar och raketmotorer. Inom elektronik anv\u00e4nds det dessutom som basmaterial f\u00f6r halvledare eftersom det t\u00e5l h\u00f6gre temperaturer, tryck och frekvenser \u00e4n konventionella halvledare - och dessutom kan det dopas med kv\u00e4ve, fosfor, beryllium eller aluminium f\u00f6r att bilda olika typer av halvledare.<\/p>\n
Den r\u00e5a kiselkarbidens extraordin\u00e4ra h\u00e5rdhet - som bara \u00f6vertr\u00e4ffas av diamant och vissa syntetiska f\u00f6reningar - g\u00f6r den till ett oumb\u00e4rligt material i m\u00e5nga till\u00e4mpningar. Det \u00e4r inte bara slitstyrkan som \u00e4r h\u00f6g, utan \u00e4ven v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan, v\u00e4rmeutvidgningskoefficienten, halvledaregenskaperna och styrkan vid nedbrytning av elektriska f\u00e4lt g\u00f6r det till en utm\u00e4rkt kandidat. Beroende p\u00e5 r\u00e5materialets sammans\u00e4ttning kan det dessutom f\u00e5 ett svart eller gr\u00f6nt utseende beroende p\u00e5 vilka produktionsprocesser som anv\u00e4nds.<\/p>\n
Kiselkarbidsyntes kr\u00e4ver noggrant urval och testning av r\u00e5material f\u00f6r att kontrollera renhet och kvalitet p\u00e5 den f\u00e4rdiga produkten. N\u00e4r de v\u00e4l har valts ut matas de in i en ugn d\u00e4r en karboniseringsreaktion \u00e4ger rum vid h\u00f6ga temperaturer p\u00e5 2000-2500 grader Celsius; f\u00f6re detta steg pulveriseras och siktas de ocks\u00e5 f\u00f6r att uppfylla produktionsprocessens krav n\u00e4r det g\u00e4ller partikelstorlek.<\/p>\n
Arbetstagare som hanterar kiselkarbid b\u00f6r iaktta extrem f\u00f6rsiktighet f\u00f6r att f\u00f6rhindra exponering av hud och \u00f6gon samt andningsbesv\u00e4r. Produkten ska alltid f\u00f6rvaras och transporteras i slutna beh\u00e5llare i en sval milj\u00f6, med tillg\u00e5ng till n\u00f6ddusch i h\u00e4ndelse av exponering; dessutom ska arbetare tv\u00e4tta eventuella f\u00f6rorenade arbetskl\u00e4der innan de l\u00e4mnar arbetet f\u00f6r att g\u00e5 hem. I en idealisk v\u00e4rld skulle tekniska kontroller minska exponeringsniv\u00e5erna, men personlig skyddsutrustning kan fortfarande kr\u00e4vas beroende p\u00e5 arbetsuppgiften.<\/p>\n
Kiselkarbid \u00e4r ett av de h\u00e5rdaste material som finns och har en Mohs-h\u00e5rdhetsgrad p\u00e5 9-10 (n\u00e4st efter diamant och vissa syntetiska f\u00f6reningar). Dess v\u00e4rmebest\u00e4ndighet g\u00f6r det dessutom l\u00e4mpligt f\u00f6r eldfasta och slitstarka applikationer, medan dess elektriska ledningsf\u00f6rm\u00e5ga m\u00f6jligg\u00f6r h\u00f6gre str\u00f6mmar\/sp\u00e4nningar\/energif\u00f6rlust\u00f6verf\u00f6ringar utan st\u00f6rningar i tj\u00e4nsteleveransen.<\/p>\n
Acheson-processen \u00e4r den vanligaste metoden f\u00f6r att tillverka kiselkarbid. R\u00e5material som kiselsand och petroleumkoks kombineras i en elektrisk motst\u00e5ndsugn innan en elektrisk str\u00f6m passerar genom dem, vilket initierar en kemisk reaktion mellan kol fr\u00e5n koks och kisel fr\u00e5n sanden som bildar SiC. Denna reaktion tar vanligtvis flera dagar tills ett SiC-g\u00f6t har bildats som sedan raffineras, pulveriseras, siktas, formas och slutligen tillverkas till en f\u00e4rdig produkt.<\/p>\n
Vid varje steg i denna process \u00e4r det viktigt att arbetstagarna vidtar \u00e5tg\u00e4rder f\u00f6r att skydda sig mot exponering f\u00f6r kiselkarbiddamm. Vid arbete med kiselkarbiddamm ska arbetstagarna b\u00e4ra skyddsglas\u00f6gon och kl\u00e4der som hindrar dammet fr\u00e5n att tr\u00e4nga in i \u00f6gonen eller komma i kontakt med huden; n\u00e4r damm kommer in p\u00e5 utsatta omr\u00e5den ska arbetstagarna omedelbart tv\u00e4tta kl\u00e4derna f\u00f6r att f\u00f6rhindra skavs\u00e5r eller andra komplikationer. Dessutom m\u00e5ste arbetstagarna vara medvetna om eventuella risker med att ta med sig smutsiga arbetskl\u00e4der hem; n\u00f6dduschar som tillhandah\u00e5lls av f\u00f6retaget vid arbetspassets slut b\u00f6r ocks\u00e5 anv\u00e4ndas av arbetstagarna vid behov.<\/p>\n
Kiselkarbid \u00e4r en halvmetall, vilket inneb\u00e4r att den befinner sig mellan metaller (som leder elektricitet) och isolatorer (som inte g\u00f6r det). Vid h\u00f6ga temperaturer \u00e4r kiselkarbid en utm\u00e4rkt elektrisk ledare, men dess effektivitet beror p\u00e5 eventuella f\u00f6roreningar i dess sammans\u00e4ttning.<\/p>\n
Karborundum framst\u00e4lls genom en reaktion mellan kiselsand och kol i en elektrisk ugn med en kolelektrod som str\u00f6mk\u00e4lla, varvid en blandning av Si och C bildas som upphettas till ca 2.700 grader Celsius, d\u00e4r kristallbildningen b\u00f6rjar likna mineralkorundum och bildar kiselkarbidkristaller som kallas \"karborundum\". Idag anv\u00e4nds detta material bland annat i slipmedel, sk\u00e4rverktyg och eldfasta material samt i halvledarsubstrat f\u00f6r lysdioder.<\/p>\n
Moderna metoder f\u00f6r att framst\u00e4lla slipmaterialet inneb\u00e4r att man blandar kiselsand med pulveriserad koks i en elektrisk motst\u00e5ndsugn av tegelstenar och leder en elektrisk str\u00f6m genom kolelektroden f\u00f6r att kemiskt reagera med kiselsanden, vilket ger karbidmaterial.<\/p>\n
R\u00e5materialet m\u00e5ste f\u00f6rst slipas f\u00f6r att eliminera knivm\u00e4rken som orsakats av skivning och f\u00f6r att minska ytj\u00e4mnheten, f\u00f6ljt av finslipning f\u00f6r att g\u00f6ra texturen enhetlig. D\u00e4refter tills\u00e4tts ett sintringshj\u00e4lpmedel och trycksintras i en atmosf\u00e4r som inneh\u00e5ller antingen argon eller kv\u00e4ve; de sintrade materialens elektriska ledningsf\u00f6rm\u00e5ga beror p\u00e5 deras sammans\u00e4ttning och koncentration under detta steg i sintringsprocessen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is one of the hardest synthetic materials, second only to diamond. Due to its extreme hardness, wear resistance and heat resistance properties it makes SiC an invaluable material for abrasives and refractories applications. Raw silicon carbide can be produced through the smelting of quartz sand, petroleum coke and wood chips in a… L\u00e4s mer \"H\u00e5rdhet och egenskaper hos r\u00e5 kiselkarbid<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-607","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/607","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=607"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/607\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":608,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/607\/revisions\/608"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=607"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=607"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=607"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}