Carbura de Siliciu (SiC), un material remarcabil cu multiple utilizări, pus la dispoziție de către GritSablare

03.06.2024
Carbura de Siliciu (SiC), un material remarcabil cu multiple utilizări, pus la dispoziție de către GritSablare

Carbura de Siliciu (SiC), cunoscută și sub denumirea de Carborundum sau, mai simplu, Carborund, este un material sintetizat din Carbon și Siliciu, întâlnit în aproximativ 250 de forme cristaline, cea mai întâlnită fiind Carbura de Siliciu Alfa (α-SiC), cu structură de cristal hexagonal. Acest material este clasificat în categoria de ceramică, fiind extrem de dur și având multiple calități remarcabile care îi conferă un loc de cinste între materialele viitorului, datorită unui număr mare de întrebuințări actuale și moderne, fie ca material de sine stătător, fie ca aditiv în compoziția altor materiale, cum ar fi: matrice ceramică pentru materialele de fricțiune pe bază de carbon (C/C-SiC) pentru autovehicule de Formula 1, în industria aeronautică sau aerospațială, semiconductor «cu bandă interzisă largă» (wide bandgap WBG) utilizat în industria electronică de înaltă putere și frecvență, în construcția de vehicule electrice sau hibride, pentru sisteme performante de frânare și nu numai.

În natură, Carbura de Siliciu ia forma de Moissanit, un mineral extrem de rar care se găsește în anumite tipuri de meteoriți, depozite de corindon și kimberlit. Moissanitul a fost descoperit de către chimistul francez Ferdinand Henri Moissan (după numele căruia a fost de altfel și denumit) în anul 1893, în structura unui fragment din meteoritul care a căzut cu aproximativ 50.000 de ani în urmă în „Canionul Diavolului” din Arizona, SUA. Deși se găsește rar în forma sa naturală de minereu pe Pământ, Carbura de Siliciu este un material destul de întâlnit în spațiu, fiind componentă a prafului stelar și a anumitor tipuri de meteoriți, mai ales în forma cristalină Beta (β-SiC).

Carbura de Siliciu utilizată în industrie este aproape în totalitate de proveniență sintetică. În forma sa pură, Carbura de Siliciu este incoloră, dar pe scară largă este disponibilă Carbura de Siliciu Verde cu puritate de peste 98,5%, care este produsă dintr-un amestec de nisip cuarțos și cocs de petrol într-un cuptor cu rezistență electrică, dar și Carbură de Siliciu Neagră cu grad de puritate care variază până la 98%, în funcție de necesități, care este produsă în urma reciclării Carburii de Siliciu amorfă provenită din etape anterioare de calcinare.

Încă de la început, Carbura de Siliciu a fost utilizată ca material abraziv. Cu o duritate situată între 9 și 9,5 pe scara Mohs, Carbura de Siliciu este cel mai dur material de sablare existent. În plus, puritatea ridicată și magnetismul minim exercitat de particule recomandă acest material pentru procese de sablare dificile în cazul suprafețelor dure cum sunt piatra și granitul, pentru pregătirea suprafețelor în vederea realizării de acoperiri complexe, în cazul proceselor de vibrofinisare și debavurare exercitate pe componente din materiale dure. În plus, tot datorită durității sale ridicate, Carbura de Siliciu este folosită pe scară largă în procesele de gravare a materialelor complexe, cum sunt: granit, piatră, metal și sticlă.

Caracteristicile fizice remarcabile ale Carburii de Siliciu, precum: excelentă conductivitate electrică și termică, dilatare termică minimă, rezistență ridicată la șocuri termice, propulsează acest material în industria siderurgică și în turnătorii, atât ca material refractar pentru realizarea de rafturi și mobilier pentru cuptoarele de topitorie, cărămizi refractare, materiale de întărire, cât și ca aditiv pentru îmbunătățirea calității amestecurilor de topitorie, rectificarea materialelor mai dure, cum sunt produsele din titan, fontă turnată și materiale ceramice pentru unelte de așchiere.

În industria electronică, Carbura de Siliciu este folosită cu precădere ca semiconductor, datorită proprietăților sale unice. Dispozitivele pe bază de Carbură de Siliciu rezistă la tensiuni, frecvențe și temperaturi mai ridicate decât semiconductoarele pe bază de Siliciu. În plus, mai puțină energie este pierdută în proces, datorită faptului că semiconductoarele pe bază de SiC sunt mai subțiri, ceea ce implică și o degajare mai mică de temperatură la trecerea curentului electric prin ele. Vehiculele electrice folosesc pe scară largă semiconductoare din SiC pentru a controla frânarea, opțiunea de pilot automat, gestionarea puterii bateriei electrice și controlul mașinii. În plus, semiconductoarele din Carbură de Siliciu sunt opțiunea de referință în producția de chipuri pentru roboți și aplicații de inteligență artificială (IA). Datorită proprietăților sale superioare, Carbura de Siliciu este aleasă pentru a oferi soluții tehnice avansate, îmbunătățind performanța și eficiența sistemelor inteligente.

Carbura de Siliciu este folosită și pentru țesăturile care se găsesc în vestele anti-glonț. Alături de necesitatea protecției la impactul balistic, o securitate ridicată la împunsăturile și tăieturile cauzate de obiecte ascuțite a devenit o prioritate. Astfel, au fost dezvoltate materiale unice care oferă flexibilitate și protecție pentru o gamă largă de arme albe prin îmbinarea unei țesături pe bază de microfilamente cu o acoperire funcțională realizată din SiC care este atașată cu ajutorul unui sistem special matricial. Acoperirea funcțională din SiC absoarbe șocul împunsăturilor lamelor și acelor precum o rocă dură, energia disipată din impact fiind ulterior absorbită de rezistența la impact a fibrelor para-aramidice din țesătura aflată dedesubt.

Electroluminiscența, fenomenul care stă la baza tehnologiei LED (light-emitting diode – diode emițătoare de lumină) a fost descoperit în anul 1907 de către inginerul englez Henry Joseph Round folosind un cristal de Carbură de Siliciu și un detector dintr-un metal semiconductor. În tehnologia LED, Carbura de Siliciu a fost folosită pentru emiterea luminii albastre din spectrul vizibil, iar în prezent este folosită ca material de substrat.

GritSablare este compania lider pe plan național în comercializarea de materiale și echipamente de sablare, materiale pentru turnătorii și debitare cu jet de apă. Carbura de Siliciu se găsește în oferta GritSablare în diferite granulații, cu multiple niveluri de puritate între 90% și 98%, fiind ideală pentru utilizare ca material de sablare, material refractar și pentru turnătorii. Alte materiale de sablare comercializate includ alice angulare din oțel, alice sferice din oțel, alice angulare din inox, alice cilindrice din inox, granat roșu, zgură de cupru, silicat de aluminiu, inclusiv abraziv vegetal pentru sablare. În ceea ce privește materialele pentru turnătorii, sunt disponibile bentonită sodică, grafit și olivină. Parteneriatele pe termen lung, livrarea imediată din stoc și un raport corect cost-calitate sunt parte dintre diferențiatorii companiei pe piață.

Distribuie acest articol:
Cele mai noi articole
Top 3 țări cu cei mai proști locuitori. Statul de pe primul loc are un IQ mediu de 42. Îi trimiți după apă, vin cu pâine! Pe ce loc sunt românii?
Top 3 țări cu cei mai proști locuitori. Statul de pe primul loc are un IQ mediu de 42. Îi trimiți după apă, vin cu pâine! Pe ce loc sunt ...
Nu om fi noi deștepții deștepților, dar parcă nici la coada clasamentului nu suntem. Am zis parcă? Sigur nu suntem. Nivelul IQ-ului unui neam depinde de o sumedenie de factori, de la genetică,... citește tot
Prin ce orașe din România trece Paralela 45? Unde se întâlnesc Meridianul de 25 de grade și Paralela 45?
Prin ce orașe din România trece Paralela 45? Unde se întâlnesc Meridianul de 25 de grade și Paralela 45?
România este situată în emisfera nordică, la intersecția dintre Paralela de 45 de grade latitudine nordică și Meridianul de 25 de grade longitudine estică. De altfel, Paralela 45 traversează... citește tot
Cele mai bune glume de pe Internet după maneaua de la concertul Coldplay | Maneliștii vin la sfârșit, nu la început
Cele mai bune glume de pe Internet după maneaua de la concertul Coldplay | Maneliștii vin la sfârșit, nu la început
Mult așteptatul concert Coldplay de la București a început cu stângul. Un cântăreț de manele pe nume Babasha a fost invitat să cânte alături de solistul trupei, iar publicul l-a huiduit. Ba... citește tot