كربيد السيليكون (SiC) هو مركب بلوري صلب بشكل استثنائي من السيليكون والكربون.
يُصنَّف على أنه سيراميك تقني نظرًا لمقاومته العالية للتآكل وخصائصه الميكانيكية وخصائصه الحرارية.
5 نقاط أساسية يجب معرفتها عن كربيد السيليكون
1. التركيب البلوري وأنواعه
يوجد كربيد السيليكون في عدة أشكال مختلفة، تُعرف باسم الأنواع المتعددة.
والشكلان الأساسيان هما α-SiC وiC-SiC β.
يحتوي β-SiC على نظام بلوري مكعب، حيث يشكل السيليكون (Si) والكربون (C) شبكة مكعبة متمركزة الوجه.
يحتوي α-SiC على أكثر من 100 نوع متعدد الأشكال، بما في ذلك 4H و15R و6H، مع كون 6H هو الأكثر شيوعًا في التطبيقات الصناعية.
ويعتمد الانتقال بين هذه الأشكال على درجة الحرارة، حيث تكون β-SiC مستقرة تحت 1600 درجة مئوية وتتحول إلى α-SiC في درجات حرارة أعلى.
2. طرق الإنتاج
يتضمن الإنتاج الصناعي لكربيد السيليكون عدة طرق.
طريقة أتشيسون (الاختزال الحراري الكربوني التقليدي): تنطوي هذه الطريقة على تسخين خليط من رمل الكوارتز عالي النقاء أو خام الكوارتز المسحوق مع فحم الكوك النفطي أو الجرافيت أو مسحوق الأنثراسايت الناعم إلى أكثر من 2000 درجة مئوية باستخدام قطب كهربائي من الجرافيت. تصنع هذه العملية مسحوق α-SiC.
الاختزال الحراري الكربوني لثاني أكسيد السيليكون بدرجة حرارة منخفضة: تتضمن هذه الطريقة، المشابهة لطريقة أتشيسون، درجة حرارة تخليق أقل (1500 إلى 1800 درجة مئوية) لإنتاج مسحوق ثاني أكسيد السيليكون ألفا-سيكلور بنقاوة أعلى.
التفاعل المباشر بين السيليكون والكربون: تتفاعل هذه الطريقة مباشرةً مع مسحوق السيليكون المعدني مع مسحوق الكربون عند درجة حرارة 1000-1400 درجة مئوية لإنتاج مسحوق السيليكون بيتا-سيكلور عالي النقاء.
3. التطبيقات
يُستخدم كربيد السيليكون على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظراً لخصائصه الفريدة.
صناعة أشباه الموصلات: يُستخدم كربيد السيليكون في أقراص الطحن والتركيبات وكمادة لأشباه الموصلات بسبب صلابته العالية وتآكله المنخفض ومعامل التمدد الحراري المماثل لرقائق السيليكون. خصائصه تجعله مناسبًا للطحن والتلميع عالي السرعة.
عناصر التسخين: يُستخدم SiC في عناصر التسخين للأفران الصناعية نظرًا لقوته في درجات الحرارة العالية ومقاومته للصدمات الحرارية.
تطبيقات السيراميك: كمادة خزفية، توفر SiC توصيلًا كهربائيًا عاليًا مقارنةً بالسيراميك الآخر، مما يجعلها مناسبة للعناصر التي يتم إنتاجها عن طريق الضغط أو البثق ثم التلبيد.
4. الخاتمة
يُعد كربيد السيليكون، باعتباره سيراميكًا تقنيًا، مادة متعددة الاستخدامات تتراوح تطبيقاتها من الاستخدامات التقليدية في المواد الكاشطة وأدوات القطع إلى التطبيقات المتقدمة في أشباه الموصلات وعناصر التسخين.
كما أن خصائصه الفريدة، بما في ذلك الصلابة العالية ومقاومة التآكل والاستقرار الحراري، تجعل منه مادة بالغة الأهمية في العمليات الصناعية الحديثة.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف القوة المتطورة لكربيد السيليكون (SiC) مع KINTEK SOLUTION.
تم تصميم مجموعتنا المختارة من منتجات SiC عالية النقاء لتعزيز عملياتك الصناعية بمقاومة التآكل الفائقة والخصائص الحرارية.
من المواد الكاشطة التقليدية إلى تطبيقات أشباه الموصلات المبتكرة، ثق في KINTEK لتوفير المواد عالية الأداء التي تحتاجها لدفع صناعتك إلى الأمام.
اتصل بنا اليوم وارفع مستوى المواد الخاصة بك مع KINTEK SOLUTION!
