לַמרוֹתסיליקון קרבידופרוסיליקוןשניהם מוצרי מפתח בתחום המטלורגיה/חומרים המבוססים על-סיליקון, פונקציות הליבה שלהם, מיקוד הביצועים ותרחישי היישום שונים באופן משמעותי. סגסוגת SiC שולטת בחומרים עקשנים ובאלקטרוניקה-ת גבוהה בשל "הקשיות הגבוהה ועמידות הטמפרטורה הגבוהה שלה", בעוד שסיליקון ברזל מתמקד בקישורי הליבה של התכת פלדה עם "העלות הנמוכה ופונקציות הסגסוג/החמצון" שלו. השניים משלימים ולא מחליפים.
| ממד השוואה | סיליקון קרביד, SiC | Ferrosilicon, FeSi | אימפקט ליבה |
|---|---|---|---|
| רכיבי ליבה וטוהר | SiC גדול או שווה ל-98% (דרגה תעשייתית), חומר קרמי פאזה טהור | FeSi72/75: Si 72%-78%, Fe 22%-28%, חומר סגסוגת | ההרכב קובע את התפקוד: סיליקון קרביד מדגיש עמידות למבנה ולטמפרטורות, בעוד שפרוסיליקון מדגיש סגסוגת וסילוק חמצון. |
| מאפיינים פיזיים מרכזיים | קשיות HV 2800-3200, נקודת התכה 2700 מעלות (מתפרקת), מוליכות תרמית 80-120 W/(m・K), מבודד (התנגדות > 10¹²Ω・cm) | קשיות HV 1000-1200, נקודת התכה 1250-1350 מעלות, מוליכות תרמית 40-50 W/(m・K), תכונות מוליכים למחצה (התנגדות 1-10Ω・ ס"מ) | סיליקון קרביד מציע טמפרטורה ועמידות בפני שחיקה מעולים, בעוד שהמוליכות והתגובתיות של פרוסיליקון מתאימות יותר למטלורגיה. |
| פונקציות ליבה | עקשן,-עמיד בפני שחיקה, תמיכה מבנית-גבוהה, מצע למכשיר אלקטרוני | יישומים: הסרת חמצון בייצור פלדה, חיזוק סגסוגת, חיסון יציקה, תוספת סיליקון | היישומים הפונקציונליים שלהם אינם חופפים ישירות; צרכי הליבה שלהם שונים. |
| קושי בתהליך הייצור | הפחתת-טמפרטורה גבוהה (2000 מעלות +) של חול קוורץ וקולה נפט, תהליך מורכב, צריכת אנרגיה גבוהה | סיליקה + חצי-קולה שקוע בתנור קשת (1800 מעלות), טכנולוגיה בוגרת, כושר ייצור מרוכז | יכולת הייצור העולמית של סגסוגת FeSi עולה על 100 מיליון טון, ויציבות האספקה שלה עדיפה בהרבה מזו של סיליקון קרביד. |
פֶּתֶק:"הקשיות הגבוהה ועמידות הטמפרטורה הגבוהה" של סיליקון קרביד ו"הסגסוג והעלות הנמוכה" של פרוסיליקון משלימים זה את זה ואין תחליף ישיר לבסיס הביצועים. "פעילות דה-אוקסידציה ושילוב קל של סיליקון" הנדרשת בתרחישים מתכתיים הם יתרונות מרכזיים שאין לסיליקון קרביד.
הסיבות לכך שסיליקון קרביד לא החליף לחלוטין את הברוזיליקון
עֲלוּת
תהליך ההכנה של סיליקון קרביד מורכב יחסית, דורש טיפול-בטמפרטורה גבוהה ובקרה מדויקת, כך שהעלות גבוהה יחסית. לעומת זאת, עלות הייצור של פרוסיליקון עשויה להיות נמוכה יותר, וזה שיקול חשוב ביישומים מסוימים.
היקף היישום
למרות שלסיליקון קרביד יש יתרונות בתחומים מסוימים עם דרישות גבוהות של טמפרטורה ועמידות בפני קורוזיה, כגון חומרים עקשנים, מוצרים קרמיים וכו', לסיליקון יש עדיין את השימושים הייחודיים שלו באלקטרוניקה, מוליכים למחצה ותחומים אחרים בגלל התכונות החשמליות הטובות שלו ויכולת העיבוד שלו.
הבדל ביצועים
למרות שלסיליקון קרביד יש ביצועים מצוינים בהיבטים מסוימים, כגון יציבות-טמפרטורות גבוהות וקשיות, ייתכן שהוא לא יהיה טוב כמו סיליקון ברזל מבחינת מוליכות, יכולת עיבוד וכו'.
אינרציה בשוק
פרוסיליקון, כחומר מסורתי, נמצא בשימוש נרחב בתחומים רבים, ותהליך הייצור שלו ושרשרת האספקה שלו בוגרים יחסית. לכן, אחת הסיבות לכך שסיליקון קרביד לא אומץ באופן נרחב ביישומים מסוימים היא שקיימת בשוק רשת אספקה ויישום של פרוסיליקון.
למרות שלסיליקון קרביד יש כמה יתרונות ייחודיים, פרוסיליקון נשאר בחירה נוחה ובעלת ביצועים טובים ביישומים ספציפיים.
