{"id":88,"date":"2024-10-19T07:09:57","date_gmt":"2024-10-19T07:09:57","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideplate.net\/?p=88"},"modified":"2024-10-19T07:09:58","modified_gmt":"2024-10-19T07:09:58","slug":"metoder-for-tillverkning-av-kiselkarbid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/methods-of-silicon-carbide-manufacturing\/","title":{"rendered":"Metoder f\u00f6r tillverkning av kiselkarbid"},"content":{"rendered":"<p>Kiselkarbid anv\u00e4nds f\u00f6r olika till\u00e4mpningar p\u00e5 grund av dess utm\u00e4rkta egenskaper vid h\u00f6ga temperaturer och korrosionsbest\u00e4ndighet. Detta material kan tillverkas till olika produkter som slipmedel, belagda slipmedel, slipskivor, l\u00e4ppverktyg, l\u00e4ppfolieisolering och till och med metallurgiska och eldfasta applikationer.<\/p>\n<p>Kiselkarbid framst\u00e4lls oftast med hj\u00e4lp av Acheson-processen. Det inneb\u00e4r att en blandning av kiselsand och kol i koks upphettas vid h\u00f6ga temperaturer tills kemiska reaktioner uppst\u00e5r som ger rena kiselkarbidkristaller.<\/p>\n<h2>Acheson-processen<\/h2>\n<p>Acheson-processen anv\u00e4nds ofta kommersiellt f\u00f6r att producera kiselkarbid. Denna h\u00f6genergiprocess inneb\u00e4r att kiseldioxid blandas med petroleumkoks och v\u00e4rms upp till h\u00f6g temperatur innan den sl\u00e4pps ut i en elektrisk ugn f\u00f6r bearbetning. En mass\u00f6verf\u00f6ringsmodell skapades f\u00f6r att b\u00e4ttre f\u00f6rst\u00e5 denna komplexa process, och resultaten visade att kiselkarbidbildningen fr\u00e4mst styrdes av fast-gasreaktioner snarare \u00e4n v\u00e4tskefasreaktioner som man tidigare trott.<\/p>\n<p>Som i en normal Acheson-ugn packas blandningen in i en ugn tillsammans med ett kol- eller grafitmotst\u00e5nd 14 som best\u00e5r av koks och eldsand som \u00e5tervunnits fr\u00e5n tidigare k\u00f6rningar som ett Acheson-motst\u00e5nd 14. Elektrisk str\u00f6m tillf\u00f6rs detta motst\u00e5nd f\u00f6r att skapa h\u00f6gsp\u00e4nning i reaktionsmassan, medan temperaturen \u00f6vervakas i hela ugnen och n\u00e4ra grafitplattor som \u00e4r placerade l\u00e4ngs ugnens sidor.<\/p>\n<p>Kiselkarbid (SiC), en energikr\u00e4vande och mycket energikr\u00e4vande process, har nyligen revolutionerats genom tv\u00e5 processer som bygger p\u00e5 den: Acheson- och Lely-processerna. Medan Acheson producerar grovkorniga SiC-kristaller genom sublimering, syntetiserar Lely mer finkristallint material.<\/p>\n<h2>Lely-processen<\/h2>\n<p>Lely-processen \u00e4r en alternativ metod som anv\u00e4nds vid tillverkning av kiselkarbid och som inneb\u00e4r att en kemisk blandning i en sluten vakuummilj\u00f6 kombineras innan den deponeras p\u00e5 ett substrat. Denna procedur kr\u00e4ver en enorm m\u00e4ngd energi, utrustning och expertis - f\u00f6r att inte tala om tid - och \u00e4r endast m\u00f6jlig med stor precision.<\/p>\n<p>Tillverkare anv\u00e4nder den modifierade Lely-processen f\u00f6r att producera stora enkristaller av SiC f\u00f6r elektronisk tillverkning, och anv\u00e4nder det som r\u00e5material f\u00f6r h\u00e4rdade ytmonterade enheter (HMD). S\u00e5dana material m\u00e5ste vara h\u00e5rda, h\u00e5llbara och elektriskt ledande - egenskaper som SiC kan uppfylla tack vare sin kristallina struktur. Dessutom har SiC unika egenskaper som inte finns n\u00e5gon annanstans, t.ex. o\u00f6vertr\u00e4ffad h\u00e5rdhet och kemisk resistens mot alkalier och syror.<\/p>\n<p>En vanlig modifiering av Lely-metoden \u00e4r att man anv\u00e4nder en grafitdegel utrustad med induktionsspolar f\u00f6r uppv\u00e4rmning. N\u00e4r degeln har v\u00e4rmts upp fodras den med ett tunt lager kiselkarbid f\u00f6r att f\u00f6rhindra att f\u00f6roreningar kommer ut ur sublimeringsutrymmet och kristallerna kan sedan anv\u00e4ndas f\u00f6r att bilda g\u00f6t som sedan kan sorteras noggrant och bearbetas vidare f\u00f6r olika till\u00e4mpningar.<\/p>\n<p>Exempel 1 beskriver en process d\u00e4r g\u00f6t uts\u00e4tts f\u00f6r kv\u00e4veinneh\u00e5llande gasfl\u00f6den f\u00f6r att tillverka produkter med h\u00f6g n-ledningsf\u00f6rm\u00e5ga, vilket m\u00f6jligg\u00f6r komponenter som fungerar under extrema f\u00f6rh\u00e5llanden, t.ex. de som kr\u00e4vs i jetmotorer och raketmunstycken.<\/p>\n<h2>Reaktionsbindning<\/h2>\n<p>Reaktionsbindning \u00e4r en av de \u00e4ldsta metoderna f\u00f6r att skapa kiselkarbidkeramik. Tekniken inneb\u00e4r att grov kiselkarbid, lera, mjukg\u00f6rare och andra material blandas till en formbar pasta som sedan v\u00e4rms upp f\u00f6r att sm\u00e4lta samman materialen innan den h\u00e4rdas till fast form genom kylning. Reaktionsbindning var ett av de tidigaste s\u00e4tten att tillverka kiselkarbid.<\/p>\n<p>Denna process underl\u00e4ttar produktionen av reaktionsbunden kiseldioxid, som har \u00f6verl\u00e4gsen slitstyrka och h\u00f6gre brottseghet \u00e4n andra former av kiselkarbid. Dessutom g\u00f6r dess v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga och l\u00e5ga v\u00e4rmeutvidgningsegenskaper att den l\u00e4mpar sig f\u00f6r anv\u00e4ndning i elektriska komponenter som krafttransistorer och dioder.<\/p>\n<p>Forskare har utvecklat en ny bearbetningsmetod f\u00f6r att f\u00f6rb\u00e4ttra prestandan hos reaktionsbunden kiseldioxid genom att binda den vid l\u00e4gre temperaturer. Detta minskar m\u00e4ngden fritt kisel som kan erodera och slita p\u00e5 materialet och \u00f6ka slitaget.<\/p>\n<p>Reaktionsbunden kiselkarbid (RBSC) har m\u00e5nga anv\u00e4ndningsomr\u00e5den tack vare sin motst\u00e5ndskraft mot v\u00e4rme, slitage och korrosion. Den anv\u00e4nds ofta i ugnsm\u00f6bler tack vare sin utm\u00e4rkta motst\u00e5ndskraft mot termisk chock; dessutom kan den omvandlas till keramiska komponenter f\u00f6r h\u00f6gtemperaturtill\u00e4mpningar som t\u00e4tningar eller skovlar; dessutom g\u00f6r dess h\u00f6ga sm\u00e4ltpunkt den idealisk f\u00f6r fusionsexperiment med deglar.<\/p>\n<h2>Keramik<\/h2>\n<p>Sintrad kiselkarbidkeramik i fast fas \u00e4r en av de h\u00e5rdaste och mest h\u00e5llbara finkeramerna och beh\u00e5ller sin styrka upp till 1400 grader Celsius utan att f\u00f6rlora styrka eller expandera eller dra ihop sig avsev\u00e4rt - perfekt f\u00f6r v\u00e4rmebest\u00e4ndiga applikationer som br\u00e4nnarmunstycken, jet- och flamr\u00f6r som anv\u00e4nds i kemisk processutrustning samt allm\u00e4nna industriella maskinkomponenter. Dessutom g\u00f6r dess motst\u00e5ndskraft mot korrosion, n\u00f6tning och korrosion den mycket korrosionsbest\u00e4ndig med l\u00e5g expansion och halvledande egenskaper som g\u00f6r den l\u00e4mplig f\u00f6r eldfasta anv\u00e4ndningsomr\u00e5den som br\u00e4nnarmunstycken jetr\u00f6r som anv\u00e4nds i kemisk processutrustning tillsammans med allm\u00e4nna industriella maskinkomponenter som anv\u00e4nds i maskiner.<\/p>\n<p>SiC \u00e4r allm\u00e4nt k\u00e4nt f\u00f6r sin h\u00f6ga h\u00e5rdhet och kemiska stabilitet, vilket g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt r\u00e5material f\u00f6r tillverkning av slipmedel. SiC anv\u00e4nds som basmaterial f\u00f6r belagda och fria slipmedel som anv\u00e4nds p\u00e5 glas, keramik, sten, gjutj\u00e4rn, icke-j\u00e4rnmetaller samt icke-j\u00e4rnmetaller som aluminium. SiC anv\u00e4nds ocks\u00e5 i eldfasta produkter, bland annat i skivor som anv\u00e4nds i ugnar f\u00f6r keramiska produkter, kiseldioxidbelagda ugnsfoder och deglar som anv\u00e4nds i elektrolytiska celler f\u00f6r aluminium.<\/p>\n<p>Reaktionsbindning \u00e4r en annan metod f\u00f6r att tillverka kiselkarbidkeramik som anv\u00e4nds inom branscher som slipmedel, metallurgi och eldfasta material. En blandning av grov sand, kiselpulver och mjukg\u00f6rare v\u00e4rms upp i en ugn av elektrisk motst\u00e5ndstyp tills kol fr\u00e5n koks reagerar med kiseldioxid och bildar kiselkarbid och kolmonoxidgas - detta g\u00f6r det m\u00f6jligt att forma till \u00f6nskade former eller pressa till pulver f\u00f6r vidare anv\u00e4ndning.<\/p>\n<p>Eftersom det har h\u00f6g densitet och tryckh\u00e5llfasthet ger ballistiska skydd av polykarbonat st\u00f6rre ballistiskt motst\u00e5nd f\u00f6r sin vikt \u00e4n l\u00f6sningar av st\u00e5l eller aluminium.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide is used for various applications due to its excellent high temperature and corrosion resistance properties. This material can be made into various products like abrasives, coated abrasives, grinding wheels, lapping tools, lapping foil insulation and even metallurgical and refractories applications. Silicon carbide is most often produced using the Acheson process. This involves heating&hellip;&nbsp;<a href=\"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/methods-of-silicon-carbide-manufacturing\/\" class=\"\" rel=\"bookmark\">L\u00e4s mer \"<span class=\"screen-reader-text\">Metoder f\u00f6r tillverkning av 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-88","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/88","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=88"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/88\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":89,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/88\/revisions\/89"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=88"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=88"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=88"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}