Siliciumcarbid (SiC) ist eine synthetisch hergestellte, außergewöhnlich harte kristalline Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff.
Aufgrund seiner hohen Verschleißfestigkeit, seiner mechanischen Eigenschaften und seiner thermischen Eigenschaften wird es als technische Keramik eingestuft.
5 wichtige Punkte, die Sie über Siliziumkarbid wissen sollten
1. Kristallstruktur und Arten
Siliciumcarbid kommt in mehreren verschiedenen Formen vor, die als Polytypen bezeichnet werden.
Die beiden Hauptformen sind α-SiC und β-SiC.
β-SiC hat ein kubisches Kristallsystem, in dem Silizium (Si) und Kohlenstoff (C) ein kubisch-flächenzentriertes Gitter bilden.
Bei α-SiC gibt es über 100 Polytypen, darunter 4H, 15R und 6H, wobei 6H in industriellen Anwendungen am häufigsten verwendet wird.
Der Übergang zwischen diesen Formen ist temperaturabhängig, wobei β-SiC unter 1600°C stabil ist und sich bei höheren Temperaturen in α-SiC umwandelt.
2. Produktionsverfahren
Für die industrielle Herstellung von Siliciumcarbid gibt es mehrere Verfahren.
Acheson-Methode (traditionelle karbothermische Reduktion): Bei dieser Methode wird ein Gemisch aus hochreinem Quarzsand oder gebrochenem Quarzerz mit Petrolkoks, Graphit oder feinem Anthrazitpulver unter Verwendung einer Graphitelektrode auf über 2000 °C erhitzt. Bei diesem Verfahren wird α-SiC-Pulver synthetisiert.
Siliziumdioxid-Niedertemperatur-Karbothermische Reduktion: Bei diesem Verfahren, das dem Acheson-Verfahren ähnelt, wird eine niedrigere Synthesetemperatur (1500 bis 1800 °C) verwendet, um β-SiC-Pulver mit höherer Reinheit herzustellen.
Direkte Silizium-Kohlenstoff-Reaktion: Bei dieser Methode wird metallisches Siliziumpulver direkt mit Kohlenstoffpulver bei 1000-1400°C umgesetzt, um hochreines β-SiC-Pulver zu erzeugen.
3. Anwendungen
Siliziumkarbid wird aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften in verschiedenen Branchen eingesetzt.
Halbleiterindustrie: SiC wird aufgrund seiner hohen Härte, seines geringen Verschleißes und seines ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Siliziumwafer in Schleifscheiben, Vorrichtungen und als Halbleitermaterial verwendet. Aufgrund seiner Eigenschaften ist es für Hochgeschwindigkeitsschleifen und -polieren geeignet.
Heizelemente: SiC wird aufgrund seiner Hochtemperaturfestigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit in Heizelementen für Industrieöfen verwendet.
Keramische Anwendungen: Als keramisches Material bietet SiC im Vergleich zu anderen Keramiken eine hohe elektrische Leitfähigkeit, so dass es sich für Elemente eignet, die durch Pressen oder Extrudieren und anschließendes Sintern hergestellt werden.
4. Fazit
Siliziumkarbid ist als technische Keramik ein vielseitiger Werkstoff, dessen Einsatzmöglichkeiten von traditionellen Anwendungen in Schleifmitteln und Schneidwerkzeugen bis hin zu modernen Anwendungen in Halbleitern und Heizelementen reichen.
Seine einzigartigen Eigenschaften, darunter hohe Härte, Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität, machen es zu einem wichtigen Werkstoff in modernen industriellen Verfahren.
Erforschen Sie weiter, konsultieren Sie unsere Experten
Entdecken Sie mit KINTEK SOLUTION die bahnbrechende Kraft von Siliziumkarbid (SiC).
Unsere Auswahl an hochreinen SiC-Produkten wurde entwickelt, um Ihre industriellen Prozesse durch überlegene Verschleißfestigkeit und thermische Eigenschaften zu verbessern.
Von herkömmlichen Schleifmitteln bis hin zu innovativen Halbleiteranwendungen - vertrauen Sie darauf, dass KINTEK Ihnen die Hochleistungswerkstoffe liefert, die Sie benötigen, um Ihre Branche voranzubringen.
Setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung und verbessern Sie Ihr Werkstoffangebot mit KINTEK SOLUTION!
