آیا می‌دانید غلاف سیلیکون کارباید چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟ به نظر شما در چه شرایطی می‌توانیم از غلاف سیلیکونی استفاده کنیم؟ سیلیکون کارباید یک ماده معدنی جامد بلوری بوده که با نماد شیمیایی SiC نمایش داده می‌شود و عمدتاً از آن می‌توان به عنوان نیمه هادی و سرامیک و همچنین غلاف ترموکوپل سیلیکون در صنایع استفاده کرد. در ادامه این راهنما با این ماده و مصارف آن بیش‌تر آشنا خواهیم شد.
هر آنچه که باید درباره غلاف سیلیکون کارباید بدانید!
پیش از آن که بخواهیم به بررسی غلاف سیلیکون کارباید بپردازیم، در ابتدا بایستی با این ماده کمی بیش‌تر آشنا شویم. سیلیکون کاربید یا کارباید ترکیبی از سیلیکون و کربن بوده که نوعی ماده نیمه هادی به حساب می‌آید. جالب است بدانید که این ترکیب برای نخستین بار توسط ادوارد آچسون در سال 1891 کشف شد و از جمله مهم‌ترین مواد سرامیکی صنعتی محسوب می‌شود؛ به طوری که این ماده نقش بسیار پُررنگی در انقلاب صنعتی ایفا کرده و هنوز نیز به عنوان یک ماده افزودنی برای تولید سرامیک و فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
معرفی غلاف سیلیکون کارباید
همان‌طور که گفته شد، سیلیکون کارباید یک ماده معدنی جامد بلوری بوده که در صنایع مختلف به عنوان نیمه هادی و سرامیک و همچنین غلاف ترموکوپل سیلیکون مورد استفاده قرار می‌گیرد. جالب است بدانید که سیلیکون کارباید به صورت طبیعی در یک ماده کمیاب تحت عنوان «مویسانیت» وجود داشته و از آن استخراج می‌شود. از این غلاف به دلیل سختی و مقاومت دمایی بسیار بالایی که داشته می‌توان در صنایع مختلفی استفاده کرد؛ از جمله صنایعی که این غلاف بیش‌ترین کارایی را در آن داشته می‌توان به صنایعی اشاره داشت که همواره با دمای بالا ارتباط مستقیم دارند.
ویژگی‌های غلاف سیلیکون کارباید
اکنون که با چیستی این غلاف و ماده سیلیکون کارباید آشنا شدیم، در این بخش از راهنما به منظور تکمیل اطلاعات به بررسی ویژگی‌های بارز این غلاف خواهیم پرداخت:
سختی بسیار بالا
ماده سیلیکون کارباید دارای درجه سختی 9 موهس بوده و همین مشخصه آن را به سخت‌ترین ماده موجود در کنار کارباید بور 9.5 و الماس 10 تبدیل خواهد کرد. قابل ذکر بوده که به لطف همین ویژگی، این ماده به بهترین گزینه برای آب‌بندی مکانیکی، یاتاقان‌ها و ابزارهای برش تبدیل خواهد شد.
مقاومت عالی در مقابل دمای بالا
از دیگر ویژگی‌هایی که این ماده داشته می‌توانیم به مقاومت عالی آن در برابر درجه حرارت بالا و همچنین شوک‌های حرارتی اشاره داشته باشیم. در واقع، این خاصیت به مادة مذکور اجازه می‌دهد تا بتوان از آن با اطمینان خاطر در فرایند ساخت آجرهای آتش‌نشانی و سایر مواد نسوز بهره برد. قابل ذکر بوده که تجزیه سیلیکون کارباید از دمای 2000 درجه آغاز می‌شود. از آن جایی که سیلیکون کارباید دارای چنین ویژگی بوده، می‌توان از آن به عنوان غلاف سرامیکی ترموکوپل‌های کوره بهره برد. همان‌طور که گفته شد این ماده تحمل دمای 2000 درجه سانتی‌گراد را داشته و به همین خاطر می‌تواند تا این دما از مغزی‌های ترموکوپل محافظت کند.
پایداری شیمیایی
از دیگر ویژگی‌هایی که غلاف سیلیکون کارباید داشته می‌توانیم به پایداری شیمیایی بالای آن اشاره داشته باشیم. سیلیکون کارباید نوعی ماده پایدار بوده و از لحاظ شیمیایی نیز خنثی به همراه مقاومت عالی در برابر خوردگی است؛ به طوری که حتی اگر در معرض اسیدها یا بازها نظیر اسید کلریدریک، سولفوریک یا هیدروفلوریک اسید و هیدروکسیدهای سدیم غلیظ قرار گیرد، هیچ‌گونه واکنشی از خود نشان نخواهد داد.
البته باید در نظر داشته باشید که این ماده مطابق تحقیقات انجام شده، در کلر در دمای 900 درجه سانتی‌گراد و بیش‌تر، واکنش نشان خواهد داد. بر اساس این ویژگی، غلاف سیلیکون کارباید گزینه مناسبی برای ساخت ترموکوپل‌هایی بوده که همواره در معرض کوره‌های اسید و باز قرار می‌گیرند؛ این غلاف می‌تواند یک محافظ عالی برای ترموکوپل‌ها باشد.
رسانایی
چنان‌چه سیلیکون کارباید خالص شود، هم‌چون یک عایق الکتریکی رفتار خواهد کرد. البته ناگفته نماند که با کنترل ناخالصی‌ها، کاربیدهای سیلیسیم قادر هستند خصوصیات الکتریکی نیمه هادی نیز از خود نشان دهند؛ به عنوان مثال با مقادیر گوناگون آلومینیوم به همراه دوپینگ، یک نیمه هادی از نوع p تولید خواهد شد. قابل ذکر بوده که گرید صنعتی این ماده در حالت نرمال دارای خلوص 98 الی 99.5 درصد است و ناخالصی‌های موجود در آن شامل آلومینیوم، اکسیژن و کربن آزاد می‌شود.
کاربرد غلاف سیلیکون کارباید در صنعت
در حالت کلی، محصولات کارباید سیلیکون، مواد نسوز درجه بالا بوده که خود به انواع مختلف چسب و سرامیک لوله‌ای تقسیم‌بندی می‌شوند. این محصولات دارای هدایت حرارتی خوب، مقاومت عالی در برابر درجه حرارت بالا، پایداری در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی هستند. از این جهت، این مواد در صنایع مختلف متالورژی، شیر آهنی باز، شکم کوره بلند، صفحه صدا خفه‌کن، مینا، کوره سرامیک، کوره بازپخت شیشه، ستون، قایق و… مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در ادامه با مصارف غلاف سیلیکون کارباید بیش‌تر آشنا خواهیم شد:
مواد ساینده
پودرهای سیلیکون کارباید برای انجام فرایندهای ماشین‌کاری ساینده نظیر سنگ‌زنی، برش جت آب و سندبلاست مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع، سیلیکون کارباید را می‌توان در پارچه، چوب یا کاغذ ورقه‌ورقه نمود تا گیر اصطکاکی ایجاد کند. علاوه بر این، می‌توان از آن برای فرم‌دهی، برش و… نیز بهره برد.
سنسور گاز در درجه حرارت بالا
از این ماده می‌توان به عنوان وسیله سنجش در فرایند تولید مواد شیمیایی و همچنین در صنایع آزمایش توربین یا موتور با هدف شناسایی گازهای قابل اشتعال و احتراق در محیط‌های سخت، خورنده و با دماهای بالا نیز بهره برد.
الکترونیک
از آن جایی که این ماده مقاومت بالایی در برابر ولتاژ بالا نیز از خود نشان داده، می‌توان از آن در اجزاء مختلف مدار به عنوان نیمه هادی استفاده کرد.
سخن پایانی
در این راهنما ضمن آشنایی با چیستی غلاف سیلیکون کارباید به بررسی ویژگی‌ها و مصارفی که این ماده داشته پرداختیم و دانستیم که سیلیکون کاربید یا کارباید می‌تواند بهترین گزینه برای محافظت از ترموکوپل در درجه حرارت بالا باشد. شما چه اطلاعات دیگری پیرامون سیلیکون کارباید دارید؟ به نظر شما این ماده چه مصارف دیگری دارد؟ لطفاً نظرات، پیشنهادات و تجربیات خود را پیرامون سیلیکون کارباید در قسمت ارسال دیدگاه با ما و کاربران محترم وب سایت تکه کابل به اشتراک بگذارید.
297 بازدید
محمد یاری پور
