Räni karbiidimetall: terviklik giidilicon karbiid (sic) on tähelepanuväärne materjal, millel on lai valik rakendusi, mida sageli nimetatakseräni karbiidimetall, kuigi tehniliselt on see keraamika. See juhend uurib selle tugeva materjali omadusi, tootmismeetodeid ja mitmekesiseid kasutusviise.
Räni karbiidi mõistmine
OmadusedRäni karbiidimetall
Räni karbiidimetall, Tuntud ka kui Carborundum, on erakordne kõvadus, teisel kohal ainult Diamondile. See äärmuslik kõvadus koos kõrge soojusjuhtivuse, keemilise inertsuse ja parema tugevusega muudab selle ideaalseks nõudlikeks rakendusteks. Selle kõrge sulamistemperatuur (umbes 2730 ° C) aitab lisaks selle sobivusele kõrgtemperatuuril keskkonnas. SIC ainulaadne kristallstruktuur tuleneb erinevates polümorfidest, millel kõigil on pisut erinevad omadused, mis viib kohandatud rakendusteni sõltuvalt kasutatud SIC konkreetsest tüübist. Need omadused muudavad selle erakordselt sobivaks mitmesuguste rakenduste jaoks mitmes tööstusharudes.
Tootmismeetodid
Toodang
räni karbiidimetallhõlmab mitmeid meetodeid, peamiselt Achesoni protsessi, mis kasutab kõrge temperatuuri ränidioksiidi (SiO2) ja süsiniku (C) reageerimiseks elektriahjus. Muud meetodid hõlmavad keemilise aurude ladestumist (CVD) ja kõrgsurvetehnikaid, mis võimaldavad täiustatud rakendustes kasutatavaid kõrgpuhustusega SIC-kristalle tootda. Konkreetne kasutatud meetod sõltub lõpptoote soovitud puhtusest ja kristallstruktuurist, mõjutades selliseid tegureid nagu kulud ja rakendamine.
RakendusedRäni karbiidimetall
Tööstuslikud rakendused
Tööstussektor kasutab laialdaselt
räni karbiidimetallarvukates rakendustes. Selle kõvadus muudab selle abrasiivsete tööriistade, lihvimisrataste ja lõikamisriistade ülioluliseks komponendiks. Keemiline inerdus on kriitilise tähtsusega sellistes rakendustes nagu kõrgete temperatuuridega tiiglid ja keemiliste reaktorite vooderdus. Lisaks leiab selle võime vastu pidada äärmuslikele tingimustele erinevates tööstusprotsessides, kus vastupidavus ja vastupidavus on esmatähtis.
Elektroonilised rakendused
Viimased edusammud on teinud
räni karbiidimetallElektroonikatööstuse võtmeisik. SIC ainulaadsed elektroonilised omadused võimaldavad luua suure võimsusega kõrgsageduslikke seadmeid nagu transistorid ja dioodid. Need komponendid on energiaelektroonikas üha olulisemad, pakkudes traditsiooniliste ränipõhiste komponentidega võrreldes olulisi eeliseid tõhususes ja jõudluses. See muudab SIC-i ülioluliseks selliste rakenduste jaoks nagu elektrisõidukid, taastuvenergia süsteemid ja suure võimsusega tööstuslikud seadmed. Sisemine Mongoolia Xinxin Silicon Industry Co., Ltd. (
https://www.xinxinsilicon.com/) on juhtiv näide ettevõttest, mis on seotud selliste rakenduste jaoks kvaliteetsete SIC-materjalide tootmisega ja pakkumisega.
Muud rakendused
Lisaks tööstuslikule ja elektroonilisele kasutamisele,
räni karbiidimetallleiab tee mitmesse teistesse sektoritesse. Selle biosobivus muudab selle sobivaks teatud biomeditsiinilisteks rakendusteks, samas kui kuumakindlus ja tugevus on võimendatud kõrge temperatuuriga rakendustes nagu tulekindlad materjalid ja kaitsekatted.
Võrrelda sic teiste materjalidega
Järgmises tabelis võrreldakse
räni karbiidimetallmuude tavaliste materjalidega:
Omand | Ränikarbiid | Alumiiniumoksiid | Volframkarbiid |
Kõvadus (MOHS skaala) | 9.5 | 9 | 9-10 |
Soojusjuhtivus (w/mk) | 120-390 | 30-40 | 50-60 |
Sulamistemperatuur (° C) | ~ 2730 | 2050 | ~ 2870 |
Järeldus
Räni karbiidimetallon mitmekülgne ja suure jõudlusega materjal, millel on lai mitmekesiste tööstusharude rakendus. Selle ainulaadne omaduste kombinatsioon muudab selle hädavajalikuks arvukate tehnoloogiliste edusammude ja tööstusprotsesside jaoks. Uuringute jätkudes ja tootmismeetodite paranemisel omab tulevik selle tähelepanuväärse materjali jaoks veelgi suuremat potentsiaali.Märkus: ülaltoodud tabeli andmed on ligikaudsed ja need võivad varieeruda sõltuvalt konkreetsest klassist ja tootmisprotsessist. Lisateavet erinevate SIC -materjalide konkreetsete omaduste kohta leiate teaduskirjanduse ja materjalide andmelehtede kaudu tarnijatelt nagu sisemine Mongoolia Xinxin Silicon Industry Co., Ltd.