Þókísilkarbíðogkísiljárneru báðar lykilvörur á sviði málmvinnslu/efna sem byggjast á kísil-, kjarnahlutverk þeirra, frammistöðuáherslur og notkunarsviðsmyndir eru verulega ólíkar. SiC álfelgur ræður ríkjum í eldföstum efnum og hágæða rafeindatækni vegna „hár hörku og háhitaþols,“ en kísiljárn einbeitir sér að kjarnatengli stálbræðslu með „lágmarkskostnaði og málmblöndur/afoxunaraðgerðum“. Þetta tvennt er viðbót frekar en staðgengill.
| Samanburðarvídd | Kísilkarbíð, SiC | Kísiljárn, FeSi | Kjarnaáhrif |
|---|---|---|---|
| Kjarnahlutir og hreinleiki | SiC Stærra en eða jafnt og 98% (iðnaðarstig), hreint fasa keramikefni | FeSi72/75: Si 72%-78%, Fe 22%-28%, álefni | Samsetning ákvarðar virkni: Kísilkarbíð leggur áherslu á uppbyggingu og hitaþol, en kísiljárn leggur áherslu á málmblöndur og afoxun. |
| Lykilfræðilegir eiginleikar | hörku HV 2800-3200, bræðslumark 2700 gráður (brotnar niður), hitaleiðni 80-120 W/(m・K), einangrunarefni (viðnám > 10¹²Ω・cm) | hörku HV 1000-1200, bræðslumark 1250-1350 gráður, hitaleiðni 40-50 W/(m・K), hálfleiðaraeiginleikar (viðnám 1-10Ω・cm) | Kísilkarbíð býður upp á yfirburða hitastig og slitþol, en leiðni kísiljárns og hvarfvirkni hentar betur fyrir málmvinnslu. |
| Kjarnaaðgerðir | Eldfast, slitþolið-þolið, háan-byggingarstuðning, undirlag rafeindatækja | Notkun: Stálframleiðsla afoxun, styrking á málmblöndur, steypubólusetning, kísiluppbót | Virk forrit þeirra skarast ekki beint; kjarnaþarfir þeirra eru mismunandi. |
| Erfiðleikar við framleiðsluferli | Hátt-hitastig (2000 gráður +) lækkun á kvarssandi og jarðolíukoki, flókið ferli, mikil orkunotkun | Kísil + hálf-kók í kafi ljósbogaofni (1800 gráður) minnkun, þroskuð tækni, einbeitt framleiðslugeta | Framleiðslugeta FeSi málmblöndur á heimsvísu fer yfir 100 milljónir tonna og framboðsstöðugleiki þess er mun betri en kísilkarbíðs. |
Athugið:"Hátt hörku og háhitaþol" kísilkarbíðs og "blandandi og lítill kostnaður" kísiljárns bætast við hvert annað og það er engin bein staðgengill fyrir frammistöðugrundvöllinn. „Afoxunarvirknin og auðveld íblöndun kísils“ sem krafist er í málmvinnsluaðstæðum eru kjarnakostir sem kísilkarbíð hefur ekki.
Ástæður þess að kísilkarbíð hefur ekki alveg komið í stað kísiljárns
Kostnaður
Undirbúningsferlið kísilkarbíðs er tiltölulega flókið, krefst hár-hitameðferðar og nákvæmrar stjórnunar, svo kostnaðurinn er tiltölulega hár. Aftur á móti getur framleiðslukostnaður kísiljárns verið lægri, sem er mikilvægt atriði í sumum forritum.
Umfang umsóknar
Þrátt fyrir að kísilkarbíð hafi kosti á sumum sviðum með háum hita- og tæringarþolskröfum, svo sem eldföstum efnum, keramikvörum osfrv., hefur kísiljárn enn sína einstöku notkun í rafeindatækni, hálfleiðurum og öðrum sviðum vegna góðra rafeiginleika og vinnsluhæfni.
Frammistöðumunur
Þrátt fyrir að kísilkarbíð hafi framúrskarandi frammistöðu í sumum þáttum, eins og stöðugleika og hörku við háan-hita, er það kannski ekki eins gott og kísiljárn hvað varðar leiðni, vinnsluhæfni osfrv.
Markaðsleysi
Kísiljárn, sem hefðbundið efni, hefur verið mikið notað á mörgum sviðum og framleiðsluferli þess og aðfangakeðja eru tiltölulega þroskuð. Þess vegna er ein af ástæðunum fyrir því að kísilkarbíð hefur ekki verið almennt notað í sumum forritum að það er rótgróið framboð og notkunarnet kísiljárns á markaðnum.
Þrátt fyrir að kísilkarbíð hafi nokkra einstaka kosti, er kísiljárn áfram viðráðanlegt og afkastamikið val í sérstökum forritum.
