سیلیکون کارباید یا کاربراندوم

سیلیکون_کارباید (Silicon Carbide#) یا carborundumیک ماده­ ی سرامیکی بوده که نوع خالص آن بیرنگ است و وجود ناخالصی­هایی از قبیل آهن در ساختار تولیدات صنعتی آن موجب تغییر رنگ به سمت قهوه­ای و مشکی خواهد شد. صورت طبیعی آن به ندرت در کانی­های معدنی قابل دستیابی است؛ تقریباٌ در 250 حالت کریستالی وجود دارد که نوع α آن از فراوانی بیشتری برخوردار است.

موارد استفاده :

از این ماده بعنوان ساینده در سنباده­ها استفاده می­شود. در صنعت الکترونیک نیز از این سرامیک بهره می­برند، من جمله ال ای دی (LED) و در رادیوهای قدیمی بعنوان دیتکتور استفاده می­شده است و امروزه به طور وسیع در نیمه­رسانا های دما/ ولتاژ بالا به کار می­رود. در صنایع هوافضا، زیورآلات، کاتالیزورها، انواع فیلامنت­ها، در تولید گرافن و ... نیز از این ماده استفاده می­کنند. دمای تصعید بالای آن (2700 درجه سانتیگراد) باعث شده در قطعات و بدنه­ی کوره نیز از این ماده استفاده شود. در ابتدا این نوع پوشش برای محافظت فلز یا ماده زمینه در برابر محیط­های شیمیایی مهاجم استفاده می­شد. غالباً به صورت کامپوزیت و چند لایه با سایر پوشش­ها اعمال می­شود.

روش­های ایجاد پوشش :

به روش های PVD (Physical Vapor Deposition) و CVD (Chemical vapor Deposition) قابل ایجاد است که بسته به ضخامت و خواص مورد نیاز قابل تعیین است.

در روش CVD یک لایه­ی تقریباً خالص و بلوری شکل خوب قابل دستیابی است. مواد اولیه جهت انجام واکنش شیمیایی نیز شامل ترکیبات سیلیکونی آلی فرّار مانند متیل تری کلرسیلان (methyltrichlorsilane) می­باشد. بسته به کیفیت پیش­ماده­ی پوشش و دما و فشار جزئی محفظه واکنش ضخامت و خواص پوشش قابل تغییر است.

خواص پوشش :

پوشش #سیلیکون_کارباید سبب افزایش مقاومت در برابر ضربه، بهبود مقاومت شیمیایی، و در مورد مواد گرافیتی سبب افزایش پایداری در مقابل اکسیداسیون می­گردد.

#سیلیکون_کارباید یا SiC به عنوان پوششی برای جلوگیری از خوردگی و سایش استفاده می شود که ثبوت آن در دماهای بالا، باعث استفاده آن در شرایط شدید می شود. ساختار این پوشش، بلوری و متشکل از سیلیکون و کربن تتراهدرال است که همین امر باعث به وجود آمدن خواص مقاومت به خوردگی و همچنین خواص مکانیکی بسیار خوبی در این پوشش می شود.

مشخصات مکانیکی این پوشش به صورت جدولی در ادامه آمده است:

روش تولید این پوشش به صورت CVD یا رسوب دهی بخار شیمیایی است بدین صورت که عملیات پوشش دهی توسط جریان کربن و وجود سیلیکون در حضور گازی بی اثر (مثل هیدروژن خالص و ...) انجام می شود و پوشش، روی سطح قطعه و به ضخامت مورد نظر می نشیند.

با استفاده از این روش، پوشش سیلیکون کارباید با تخلخلی نزدیک به صفر روی سطح ایجاد می شود که این امر، افزایش خواص پوشش، عمر بیشتر، ماندگاری بیشتر و ... را در پی خواهد داشت.

تعدادی از کاربرد های کلی #سیلیکون_کارباید عبارت از سنگ های برش، ابزار برش، مولد گرما در کوره ها می باشد.