Seramik karbida silikon (SiC) merupakan bahan seramik canggih yang terdiri daripada silikon dan karbon. Ia wujud secara semula jadi sebagai mineral moissanite yang amat jarang ditemui. Serbuk SiC sintetik telah dihasilkan secara besar-besaran sejak tahun 1893 untuk digunakan sebagai bahan penggosok. Partikel karbida silikon boleh disinter bersama untuk membentuk seramik yang sangat keras.

Dengan kemajuan pesat teknologi pertahanan moden, nuklear dan aeroangkasa, industri automotif dan kejuruteraan marin, tuntutan terhadap bahan semakin ketat. Pembangunan pelbagai bahan struktur baharu berprestasi tinggi kini menjadi keutamaan mendesak.

Bahan seramik karbida silikon mempunyai pelbagai sifat cemerlang, termasuk kekuatan tinggi pada suhu tinggi, ketahanan haus yang unggul, pekali pengembangan terma yang rendah, kekerasan tinggi, ketahanan kejutan terma, dan ketahanan kakisan kimia. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam pelbagai sektor seperti automotif, mesin, dan kejuruteraan kimia, serta dalam perlindungan alam sekitar, teknologi angkasa, elektronik maklumat, dan bidang tenaga. Karbida silikon telah menjadi seramik struktur yang tidak tergantikan, menunjukkan prestasi cemerlang dalam pelbagai bidang perindustrian.

Secara khusus, seramik karbid silikon telah meluas digunakan dalam industri petrokimia sebagai bekas dan saluran paip tahan kakisan, manakala dalam sektor kejuruteraan mekanikal ia telah berjaya digunakan dalam pelbagai galas, alat pemotong dan meterai mekanikal. Selain itu, karbid silikon dianggap sebagai calon paling menjanjikan untuk aplikasi masa depan dalam industri aeroangkasa dan automotif bagi pengeluaran turbin gas, muncung roket dan komponen enjin.

Apabila suhu dalam tindak balas oksigen mencapai 1300°C, lapisan pelindung silikon dioksida terbentuk pada permukaan kristal silikon karbida. Apabila lapisan pelindung ini menebal, ia menahan pengikatan selanjutnya pada silikon karbida di bawahnya, memberikan bahan ini ketahanan kimia yang sangat baik. Dari segi ketahanan terhadap asid, alkali, dan sebatian, silikon karbida menunjukkan ketahanan asid yang kuat disebabkan filem silikon dioksida pelindung, tetapi ketahanan alkali yang lemah.

Ketumpatan pelbagai kristal silikon karbida adalah serupa, biasanya sekitar 3.20 g/mm³. Karbid silikon mempamerkan kekerasan 9.5 pada skala Mohs dan kekerasan Vickers 2670–2815 kg/mm², melebihi korundum dalam kalangan bahan penggosok dan hanya di belakang intan, boron nitrida kubik, dan karbid boron. Seramik karbid silikon mempunyai kekonduksian terma yang sangat tinggi dan ketahanan terhadap kejutan terma, disertai dengan pekali pengembangan terma yang rendah, menjadikannya bahan refraktori yang unggul.

Seramik silikon karbida industri adalah semikonduktor yang mempamerkan kekonduksian kekotoran. Rintangan dalaman silikon karbida tulen tinggi berkurang apabila suhu meningkat. Kekonduksian elektrik silikon karbida juga berbeza-beza bergantung kepada kekotoran yang hadir.

Karbid silikon adalah sebatian yang mempunyai ikatan kovalen yang kuat. Sifat ionik ikatan Si–C dalam SiC hanya sekitar 121 TP3T. Oleh itu, karbid silikon mempamerkan kekerasan yang tinggi, modul elastik yang besar, dan ketahanan haus yang cemerlang. Perlu diambil perhatian bahawa lapisan dioksida silikon yang terbentuk pada permukaan karbid silikon menghalang penyerapan oksigen selanjutnya semasa pengoksidaan, mengakibatkan kadar pengoksidaan yang agak rendah.

Karbit silikon ialah sejenis karbit yang ditemui secara tidak sengaja oleh saintis Amerika Acheson pada tahun 1891 semasa eksperimen mencairkan berlian. Pada masa itu, ia disalah anggap sebagai campuran berlian. Pada tahun 1893, Acheson membangunkan kaedah perindustrian untuk mencairkan silikon karbida, yang biasa dikenali sebagai tanur Acheson. Proses ini masih digunakan hingga hari ini. Ia menggunakan bahan berasaskan karbon sebagai teras tanur rintangan, memanaskan secara elektrik campuran kuarza (SiO₂) dan karbon untuk membentuk silikon karbida.

Karbit silikon pertama kali ditemui dalam meteorit pada tahun 1905.

Diod pemancar cahaya kristal silikon karbida pertama dilahirkan pada tahun 1907.

Pada tahun 1955, susulan kemajuan teori dan teknologi yang ketara, LELY memperkenalkan konsep karbonisasi berkualiti tinggi, selepas itu SiC mula digunakan sebagai bahan elektronik penting.

Persidangan Dunia Pertama mengenai Karbida Silikon diadakan di Boston pada tahun 1958 untuk pertukaran akademik.

Dari tahun 1987 hingga hari ini, satu barisan pengeluaran silikon karbida telah ditubuhkan berdasarkan pencapaian penyelidikan CREE, dengan pembekal memulakan penyediaan substrat silikon karbida komersial.

Seramik karbida silikon menemui aplikasi utama mereka dalam empat sektor utama: seramik fungsional, bahan penahan haba canggih, bahan penggosok, dan bahan mentah metalurgi. Bahan mentah karbida silikon mudah diperoleh dalam kuantiti pukal dan tidak boleh diklasifikasikan sebagai produk berteknologi tinggi. Selain itu, penggunaan mikropepejal nano-karbida silikon yang sangat teknikal tidak dapat mencapai ekonomi skala dalam jangka masa terdekat.

Sebagai bahan penggosok, ia boleh digunakan dalam alat pengamplasan seperti roda pengamplasan, batu minyak, kepala pengamplasan, dan blok pengamplasan.

(2) Sebagai deoksidator metalurgi dan bahan tahan suhu tinggi.

(3) Kristal tunggal berkepekatan tinggi yang sesuai untuk digunakan dalam pembuatan semikonduktor dan pengeluaran gentian silikon karbida.

ZhiHao Ceramics adalah pakar anda dalam pemesinan khas seramik karbida silikon, memenuhi keperluan prototaip seramik lanjutan anda. Kami sentiasa gembira untuk memberi nasihat mengenai bahan, reka bentuk dan aplikasi, berdasarkan pengalaman luas kami dalam seramik lanjutan. Sekiranya anda ingin membeli substrat, rod, tiub atau komponen yang dipesin khas daripada karbida silikon, sila hubungi kami – setiap pakar kami akan berbesar hati membantu anda!