Siliciumcarbid (SiC) wird durch verschiedene Verfahren verarbeitet, darunter Sintern, Reaktionsbinden, Kristallwachstum und chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Jede Methode hat ihre eigenen Merkmale und Anwendungen, die zur Vielseitigkeit und den weitreichenden Einsatzmöglichkeiten von SiC sowohl in traditionellen als auch in neuen Industrien beitragen.
Sintern:
Bei der Sinterung wird reines SiC-Pulver mit nichtoxidischen Sinterhilfsmitteln verwendet. Das Verfahren nutzt herkömmliche keramische Formgebungsverfahren und erfordert das Sintern in einer inerten Atmosphäre bei Temperaturen von bis zu 2000 °C oder höher. Dieses Verfahren ist entscheidend für die Herstellung von Siliciumcarbidkeramik mit ausgezeichneter mechanischer Hochtemperaturfestigkeit, hoher Härte, hohem Elastizitätsmodul, hoher Verschleißfestigkeit, hoher Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich SiC für Anwendungen in Hochtemperatur-Brennöfen, Verbrennungsanlagen, Düsen, Wärmetauschern, Dichtungsringen, Gleitlagern, kugelsicheren Panzern, Weltraumreflektoren, Befestigungsmaterialien bei der Herstellung von Halbleiterwafern und Materialien für Kernbrennstoffhüllen.Reaktionskleben:
Reaktionsgebundenes SiC wird hergestellt, indem kompakte Mischungen aus SiC und Kohlenstoff mit flüssigem Silizium infiltriert werden. Das Silizium reagiert mit dem Kohlenstoff und bildet zusätzliches Siliziumkarbid, das die ursprünglichen SiC-Partikel miteinander verbindet. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut zur Herstellung von Materialien mit spezifischen mechanischen Eigenschaften und wird bei Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Verschleißfestigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit erfordern.
Kristallwachstum und chemische Gasphasenabscheidung (CVD):
Die Hersteller verwenden CVD, um 3C- und 6H-Siliciumcarbid auf Siliciumwafersubstraten zu züchten. Dieses Verfahren ermöglicht das Einbringen von n- und p-Dotierstoffen in die einkristallinen SiC-Filme und ist damit kostengünstig für die Entwicklung relativ dicker, verunreinigungsfreier SiC-Kristalle. Das durch CVD-Verfahren hergestellte SiC weist einen geringen elektrischen Widerstand auf und ist damit ein guter elektrischer Leiter. Diese Eigenschaft ist vorteilhaft für die Herstellung feiner Strukturen mit Hilfe von EDM-Methoden, die für die Erzeugung winziger Löcher mit hohem Aspektverhältnis nützlich sind.
Industrielle Herstellung von SiC-Pulver:
