Silisiumkarbid (SiC), ofte kjent som karborundumer en svært hard forbindelse som består av silisium og karbon. Denne forbindelsen er en ideell løsning for et utall bruksområder på grunn av sin ekstreme motstand mot slitasje, kjemikalier og korrosjon. De overlegne egenskapene, inkludert lav tetthet, lav termisk ekspansjon, utmerket kjemisk motstand, høy motstand mot termisk sjokk, høy slitasje- og hardhetsbestandighet, høy styrke, høy temperaturbestandighet og høy temperaturstyrke, gjør det til et utmerket valg for en rekke ulike bransjer.

Silisiumkarbid: En kort historisk oversikt

Silisiumkarbid har en rik historie som går helt tilbake til 1800-tallet. Edward Acheson, en amerikansk oppfinner, er kreditert for den kommersielle utviklingen av menneskeskapt silisiumkarbid i 1890. Han utviklet en prosess som i dag er kjent som Acheson-prosessen, og som fortsatt er den viktigste metoden for produksjon av silisiumkarbid i dag.

Produksjonsprosessen for silisiumkarbid

Prosessen med å produsere silisiumkarbid kan deles inn i to hovedtrinn. Det første trinnet innebærer produksjon av SiC-råolje, som vanligvis inkluderer SiC-klumper med en diameter på 3/8 tomme eller mer. Deretter knuses og sorteres råsilisiumkarbidet til ferdige kornstørrelser og pulver som selges til kundene.

Silisiumkarbid i naturen

Interessant nok finnes silisiumkarbid også i naturen. Det er imidlertid ekstremt sjeldent i naturen, og finnes bare i ørsmå mengder i visse typer meteoritter, korundforekomster og kimberlitt. Silisiumkarbidet som finnes i verdensrommet og i meteoritter, er nesten utelukkende beta-polymorfen.

Gjennombrudd innen produksjon av silisiumkarbid

Gjennombruddet innen produksjon av silisiumkarbid kom da Carborundum Company, som ble kjøpt opp av Washington Mills i 1986, begynte å produsere silisiumkarbid. Oppkjøpet inkluderte et prosessanlegg for silisiumkarbid i Niagara Falls i New York.

Egenskaper ved silisiumkarbid

Silisiumkarbid er en ekstremt hard forbindelse, med en verdi på 9,1 på Mohs-skalaen, og har en høy varmeledningsevne på 100 W/m-K. Det er hardere enn aluminiumoksid og har et blokkaktig korn som brytes ned i skarpe splinter.

Produksjon av silisiumkarbid i stor skala

En av de viktigste bidragsyterne til den storstilte produksjonen av silisiumkarbid var Edward Goodrich Achesons oppfinnelse av den elektriske satsovnen. Ovnen ble brukt til å produsere SiC i bulk, først til bruk som slipemiddel.

Bruksområder for silisiumkarbid

Silisiumkarbidpulver har en rekke bruksområder. Hardheten og varmebestandigheten gjør det til et ideelt materiale for bruk i slipende maskineringsprosesser som sliping, honing, vannstråleskjæring og sandblåsing. Silisiumkarbid brukes også i strukturelle anvendelser, for eksempel i komposittpanser og i keramiske plater i skuddsikre vester.

Silisiumkarbid i elektronikk

Silisiumkarbid har forandret mye i elektronikkens verden. Det brukes i halvlederelektronikk som opererer ved høye temperaturer eller høye spenninger, eller begge deler. Silisiumkarbidpulver var det første kommersielt viktige halvledermaterialet, og det brukes fortsatt i kraftelektronikk.

Fremtidige muligheter med silisiumkarbid

Fremtiden for silisiumkarbid ser lovende ut. Med kontinuerlig forskning og utvikling finner silisiumkarbid stadig nye bruksområder og muligheter. Etter hvert som behovet for kraftige enheter øker, vil betydningen av silisiumkarbid i hverdagen vår bare øke.