خصائص وتطبيقات كربيد السيليكون الأسود

كربيد السيليكون الأسود: الخصائص والتطبيقات

1. نظرة عامة

كربيد السيليكون الأسود (SiC) مادة سيراميكية اصطناعية تُنتج بتسخين خليط من رمل السيليكا وفحم البترول في فرن مقاومة كهربائية عند درجات حرارة عالية (حوالي 2200 درجة مئوية). وهو أصلب من أكسيد الألومنيوم، ولكنه أقل صلابة من الماس أو كربيد البورون.

2. الخصائص الرئيسية لكربيد السيليكون الأسود

3. تطبيقات كربيد السيليكون الأسود

أ. المواد الكاشطة والطحن

• يستخدم في عجلات الطحن، وورق الصنفرة، وأدوات القطع.

• فعال للمعادن غير الحديدية (الألومنيوم والنحاس) والسيراميك والمركبات.

ب. المواد الحرارية

• الاستقرار الحراري العالي يجعله مناسبًا لبطانات الفرن وأثاث الفرن والأواني.

• يستخدم في صناعة الصلب وتصنيع الزجاج.

ج. التطبيقات المعدنية

• يعمل كمزيل للأكسدة في إنتاج الصلب.

• يستخدم في تكرير الحديد والصلب لتحسين الجودة.

د. المكونات المقاومة للتآكل

• تستخدم في الفوهات والأختام ووسائط التفجير للرمل.

• يتم استخدامه في مكونات المضخة المعرضة للتآكل.

هـ. الإلكترونيات وأشباه الموصلات

• تستخدم في الأجهزة الإلكترونية عالية الطاقة وعالية درجة الحرارة (الثنائيات، ومصابيح LED).

• مادة الركيزة لتطبيقات أشباه الموصلات معينة.

و. السيارات والفضاء

• أقراص الفرامل ووسادات الفرامل الخزفية (بسبب مقاومة الحرارة).

• المكونات الهيكلية خفيفة الوزن في صناعة الطيران.

ج. السيراميك والمركبات

• عامل تقوية في مركبات المصفوفة السيراميكية (CMCs).

• يستخدم في مواد الدروع المضادة للرصاص.

ح. التلميع والتلميع

• تُستخدم مساحيق SiC الدقيقة لتلميع الزجاج والحجر والمكونات البصرية.

4. مقارنة مع كربيد السيليكون الأخضر

• SiC الأسود : أرخص، وأقل نقاءً قليلاً (~97-98% SiC)، ويستخدم للأغراض الكاشطة والحرارية العامة.

• SiC الأخضر : نقاء أعلى (>99٪)، يستخدم للطحن الدقيق للمواد الصلبة مثل كربيد التنغستن.

5. المزايا والقيود

✔ المميزات:

• صلابة شديدة ومقاومة للتآكل.

• استقرار حراري وكيميائي ممتاز.

• فعالة من حيث التكلفة مقارنة بالماس أو كربيد البورون.