עיבוד סיליקון קרביד קרמי - תהליכים, יישומים וסוגים

רכיבי סיליקון קרביד מעובדים בדייקנות מעובדים על ידי Singapore Fountyl Technologies PTE Ltd., בכל היישומים הדורשים רכיבים הנדסיים בעלי דיוק גבוה, חשוב להכיר בקשיים של עיבוד סיליקון קרביד. למרות ערך הקשיות הגבוה שלו, עדיין מדובר בחומר שביר יחסית שניתן לעבד אותו רק בטכניקות השחזה של יהלומים. לכן, פעולות עיבוד שבבי על ידי מפעילים מיומנים ומנוסים מועילות, שכן נהלים לא נכונים עלולים ליצור נזק תת-קרקעי ומיקרו-סדקים שעלולים להוביל לכשל בטרם עת ברגע שהרכיב נתון ללחץ עבודה בשימוש.

סיליקון קרביד סינטטי:

בדרך כלל, סיליקון קרביד מיוצר בתהליך ה- Acheson, הכולל חימום חול סיליקה ופחמן לטמפרטורות גבוהות בכבשן עמידות לגרפיט Acheson. זה יכול ליצור אבקה דקה או גושים מלוכדים ויש לכתוש ולטחון לפני שניתן יהיה להשתמש בו כחומר גלם אבקה. ברגע שהסיליקון קרביד נמצא בצורת אבקה, ניתן לחבר את גרגרי התרכובת זה לזה על ידי סינטר ליצירת קרמיקה הנדסית שימושית מאוד שיש לה מגוון רחב של שימושים בתעשיות ייצור רבות.

סוגי סיליקון קרביד:

מוצרי סיליקון קרביד ליישומים הנדסיים מסחריים מיוצרים בשלוש צורות. אלו הם:

סיליקון קרביד מסונן (SSC)

ניטריד מלוכד סיליקון קרביד (NBSC) ו

סיליקון קרביד תגובתי (RBSC)

גרסאות אחרות של התרכובת כוללות סיליקון קרביד מלוכדות חימר וסיליקון קרביד מלוכדות סיאלון. יש גם סיליקון קרביד מושקע באדי כימי הנקרא CVD סיליקון קרביד, שהוא צורה טהורה במיוחד של התרכובת.

על מנת לסנט סיליקון קרביד, יש צורך להוסיף חומר סינטר, המסייע ביצירת פאזה נוזלית בטמפרטורת הסינטרינג, ובכך קושר את גרגרי הסיליקון קרביד יחד.

יישומים עיקריים של סיליקון קרביד:

לסיליקון קרביד שימושים רבים בתעשיות שונות. הקשיות הפיזית שלו הופכת אותו לאידיאלי עבור עיבוד שוחק של שחיקה, השחזה, התזת חול וחיתוך באמצעות סילון מים.

סיליקון קרביד יכול לעמוד בטמפרטורות גבוהות מאוד מבלי להישבר או להתעוות ומשמש לייצור דיסקי בלמים קרמיים למכוניות ספורט. הוא משמש גם באפודים חסיני כדורים כחומר שריון וחומר טבעת איטום עבור אטמי פיר המשאבה, שם הוא פועל לעתים קרובות במהירויות גבוהות כאשר הוא במגע עם אטמי סיליקון קרביד דומים. אחד היתרונות העיקריים של יישומים אלה הוא המוליכות התרמית הגבוהה של סיליקון קרביד, המסוגל לפזר חום חיכוך שנוצר על ידי ממשק החיכוך.

קשיות פני השטח הגבוהה של החומר מאפשרת להשתמש בו ביישומים הנדסיים רבים הדורשים רמה גבוהה של החלקה, שחיקה ובלאי קורוזיבי. בדרך כלל זה יכול לשמש עבור רכיבים המשמשים במשאבות, או למשל שסתומים ביישומי שדות נפט, שבהם רכיבי מתכת מסורתיים יכולים להראות שיעורי בלאי מוגזמים, מה שמוביל לכשל מהיר.

לתרכובת תכונות חשמליות ייחודיות כמוליך למחצה, מה שהופך אותה לאידיאלית לייצור דיודות פולטות אור מהירות במיוחד ובמתח גבוה, MOSFET ותיריסטורים עבור מתגים בעלי הספק גבוה.

לחומר מקדם התפשטות תרמית, קשיות, קשיחות ומוליכות תרמית נמוך, מה שהופך אותו לחומר מראה אידיאלי עבור טלסקופים אסטרונומיים. סיבי סיליקון קרביד, הנקראים חוטים, משמשים למדידת טמפרטורת הגז באמצעות טכניקה אופטית הנקראת פירומטריית נימה.

הוא משמש גם לגופי חימום שצריך להתאים לטמפרטורות גבוהות במיוחד. הוא משמש אפילו בכוח גרעיני כדי לספק תמיכה מבנית לכורים מקוררי גז בטמפרטורה גבוהה.