שאלות נפוצות
א. תפקיד בתעשיית המתכות (הנפוץ ביותר)
1. מסיר חמצון בייצור פלדה
סיליקון קרביד מכיל:
סיליקון (Si)
פחמן (C)
בפלדה מותכת, הוא מגיב עם חמצן:
Si + O → SiO₂
C + O → CO↑
לָכֵן:
זה יכול להתנקות במהירות
הפחת תכלילי תחמוצת
שפר את טוהר הפלדה המותכת
בהשוואה לשימוש ברוזיליקון בלבד:
יעילות ניקוי חמצון גבוהה יותר
שחרור חום גדול יותר
שיעור התאוששות טוב יותר
בשימוש נפוץ ב:
ייצור פלדה בתנור קשת חשמלי
שחרור סופי בממירים
פלדות מיוחדות
2. פונקציית הוספת-פחמן
הפחמן הקבוע בסיליקון קרביד יכול להגדיל את תכולת הפחמן בפלדה.
יתרונות:
קצב ספיגה גבוה
זיהומים נמוכים
תכולת חנקן נמוכה
לכן, בתי יציקה רבים משתמשים בסיליקון קרביד כדי להחליף חלקית את חומרי הגדלת הפחמן-.
3. שיפור איכות הברזל המותך (יציקה)
ההשפעה בולטת במיוחד בברזל אפור ובברזל רקיע.
הפונקציות כוללות:
שיפור מורפולוגיה של גרפיט
מקדם:
היווצרות של גרפיט מסוג A
עידון גרפיט
פיזור אחיד של גרפיט
כתוצאה מכך, זה יכול:
שיפור תכונות מכניות
הפחת את הנטייה לברזל יצוק לבן
שפר את יכולת העיבוד
שפר את השפעות החיסון
ברגע שסיליקון קרביד נכנס לברזל המותך:
הוא מספק אתרי גרעין
זה משפר מבנה מיקרו
זה יכול להחליף חלקית:
חומרי חיסון של פרוסיליקון
זה מפחית את נקבוביות ההתכווצות ונקבוביות הגז
מכיוון שלברזל המותך יש נזילות טובה יותר:
פגמי הצטמקות מופחתים
היציקות צפופות יותר
II. תעשיית חומרים עקשן
חומרים חסיני סיליקון קרביד נמצאים בשימוש נרחב ב:
תנורי פיצוץ
כבשנים סיבוביים
כבשני קרמיקה
משרפות פסולת
סיבות:
1. עמידות-בטמפרטורה גבוהה
יכול לעמוד בטמפרטורות של:
מעל 1600 מעלות
2. עמידות בפני זעזועים תרמיים גבוהים
עמיד בפני סדקים הנגרמים על ידי רכיבה תרמית.
3. התנגדות ללבוש
מתאים ל:
סביבות בלאי- גבוהות
אזורים נתונים לשחיקה גבוהה
III. תעשיית השוחקים
לסיליקון קרביד קשיות גבוהה במיוחד, שנית רק ל:
יַהֲלוֹם
מעוקב בורון ניטריד
לכן, הוא נמצא בשימוש נרחב ב:
טחינה וחיתוך
לְדוּגמָה:
גלגלי שחיקה
נְיַר זְכוּכִית
חומרי פוליש
חיתוך דיסקים
סיליקון קרביד ירוק
טוהר גבוה יותר:
משמש קרביד צמנט
פרוסות פוטו-וולטאיות
השחזה מדויקת
סיליקון קרביד שחור
נפוץ יותר עבור:
בַּרזֶל יְצִיקָה
מתכות לא-ברזליות
טחינה כללית
IV. תעשיות אנרגיה ואלקטרוניקה חדשות (במהירות-צומחת)
1. חומרים מוליכים למחצה
בין המוליכים למחצה-שלישי, סיליקון קרביד הוא אחד מחומרי הליבה.
יתרונות:
התנגדות מתח גבוהה{{0}
עמידות-בטמפרטורה גבוהה
ביצועים מעולים-תדרים גבוהים
צריכת חשמל נמוכה
2. יישומים לרכב חשמלי
יצרניות רכב כמו טסלה עושות שימוש נרחב בהתקני כוח SiC.
יישומים:
מערכות הנעה חשמליות
ממירים
מטענים-בלוח
הטבות:
טווח נסיעה משופר
ייצור חום מופחת
יעילות המרה גבוהה יותר
3. פוטו-וולטאים ואחסון אנרגיה
התקני סיליקון קרביד יכולים לשפר:
יעילות מהפך פוטו-וולטאי
יעילות מערכת אחסון אנרגיה
כתוצאה מכך, הביקוש גדל במהירות בשנים האחרונות.
ו. תעשיות כימיה וקרמיקה
ציוד לעיבוד כימי
סיליקון קרביד מציע עמידות מצוינת בפני קורוזיה ומשמש ב:
משאבות
חותמות
מחליפי חום
מתאים במיוחד ל:
חומצות חזקות
סביבות אלקליות חזקות
תעשיית הקרמיקה
בשימוש ב:
קרמיקה מבנית בעלת ביצועים גבוהים-
קרמיקה בליסטית
קרמיקה מוליכה תרמית
VI. הבדלים ביישומים של סוגים שונים של סיליקון קרביד
| סוּג | מאפיינים | יישומים עיקריים |
| סיליקון קרביד שחור | קשיחות טובה | מטלורגיה, שוחקים |
| סיליקון קרביד ירוק | טוהר גבוה | חיתוך מדויק, מוליכים למחצה |
| SiC מטלורגית- | עלות נמוכה | ייצור פלדה, יציקה |
| SiC בדרגת מוליכים למחצה- | טוהר- במיוחד | צ'יפס, אנרגיה חדשה |
