Карбид кремния

Карбид кремния — бинарное неорганическое химическое соединение кремния с углеродом. Химическая формула SiC. В природе встречается в виде чрезвычайно редкого минерала — муассанита. Искусственным путем порошок карбида кремния был получен в 1893 году в печи Ачесона.

Карбид кремния - это керамический материал с выдающейся твердостью, превосходящей только алмаз, кубический нитрид бора и карбид бора. Материал обладает высокой износостойкостью и химической инертностью ко всем щелочам и кислотам. Он также обладает высокой термостойкостью. Эти свойства делают карбид кремния превосходным абразивным и керамическим материалом для использования в экстремальных условиях эксплуатации.

Наиболее часто карбид кремния производится по процессу Ачесона, который изобрел его в 1891 году. При производстве карбида кремния смесь углеродного материала (обычно нефтяного кокса) и кремнезема или кварцевого песка подвергается химической реакции при высоких температурах в печи с электрическим сопротивлением с образованием SiC. Полученный сырой материал дополнительно обрабатывается путем дробления и измельчения для получения зерен SiC правильной формы и размера. Зерна и порошки либо промываются водой, либо подвергаются химической обработке для достижения более высокой чистоты материала.

Карбид кремния металлургический с высоким содержанием SiC (ККМ). Используется в черной металлургии в качестве заменителя ферросилиция при легировании, раскислении стали. Содержание SiC не менее 89%. Испытания, проведенные на заводах, использующих в своем производстве наши материалы, показали видимый экономический эффект от их применения. Карбид кремния металлургический дешевле ферросилиция, а усвоение Si выше из-за более высокой температуры плавления. Сочетание этих факторов обуславливает все более широкое применение ККМ в металлургической промышленности

Благодаря высокой огнеупорности и теплопроводности карбид кремния широко применяется в промышленности при изготовлении огнеупорных и износостойких изделий. Благодаря своим особым свойствам карбид- кремниевые огнеупоры находят широкое применение в черной и цветной металлургии, химической и керамической промышленности. Высокая сопротивляемость механическим воздействиям предопределяет их использование для футеровки загрузочной зоны доменной печи, глиссажных направляющих в нагревательной печи. Стойкость изделий к расплавам цветных металлов (несмачиваемость) обусловила их применение в цветной металлургии для футеровки свода, подины и стенок печей. Целесообразно использовать карбидкремниевые огнеупоры в муфелях, высокотемпературных рекуператорах, при изготовлении капсюлей и этажерок для обжига керамических изделий, чехлов для термопар, визирных трубок и т. д. В последнее время из износоустойчивых огнеупоров пробуют выкладывать стенки печей для сжигания мусора.

Карбид кремния более высокой твердости и режущей способности применяется для производства абразивного инструмента и для свободного шлифования. Карбид кремния ряда FEPA F применяется для изготовления шлифовальных кругов на керамических и органических связках. Круги предназначены для шлифования заготовок из чугуна, вольфрамовых твёрдых сплавов, цветных металлов, а также для шлифования пластмасс, стекла кожи и других материалов.

Карбид кремния ряда FEPA P применяется для производства абразивных инструментов на гибкой основе. Используется для шлифовки чугуна, стали различных марок, стекла, керамики, фарфора, а также для черного шлифования шпаклевки и наполнителей, финишного шлифования лаковых поверхностей на специальном оборудовании.

Материал будущего с огромным спектром применения, микропорошки карбида кремния преимущественно используются для резки и шлифовки кристаллов кремния и сапфира, а также других материалов применяемых в солнечной энергетике, микроэлектронике, силовой электронике, как наполнители в различных отраслях промышленности, так же из микропорошков изготавливаются пасты для обмазки токопроводящих шин, микропорошки используются в качестве нано покрытия рабочей поверхности цилиндров ДВС и пр.