Achesonprocessen

Achesonprocessen, eller Acheson-processen, är en industriell metod för att framställa kolkisel (silicon carbide, SiC) genom att hetta upp en blandning av kiseloxid (SiO2) och kol vid mycket höga temperaturer i en elektrisk resistansugn. Processen utvecklades av Edward Goodrich Acheson i slutet av 1800-talet och ledde till kommersiell produktion av kiselkarbid, ofta känd som carborundum. Materialet används både som slipmedel och som keramiskt och halvledaraktigt material.

Historik och betydelse: Acheson upptäckte kiselkarbid nästan av en slump medan han sökte tillverka diamanter. Han utvecklade och patenterade processen och uppförde tidiga fabriker som kunde producera betydande mängder SiC. Produktionen kom att spela en viktig roll inom abrasiva industrier och senare inom högtemperaturmaterial och vissa elektroniska tillämpningar.

Processbeskrivning: En blandning av silica (enten i form av kvartskristaller eller annan kiseldioxidkälla) och kol (ofta koks, kol eller träkol) placeras mellan grafitklädda elektroder i en grafitkorridor eller ugn. När ström leds genom blandningen uppnås mycket höga temperaturer som orsakar reaktionen SiO2 + 3 C → SiC + 2 CO. Resultatet är en fast block eller mass av SiC som kan bearbetas till slipmedel i finfördelade pulver eller vidare användas i keramiska och halvledarföremål. Biverkningen består främst av koldioxid och kolmonoxid som avleds från ugnen.

Användning och betydelse: Kiselkarbid är känt för sin hårdhet och termiska ledningsförmåga. Det används som slipmedel, i sidokonstruktioner som värmebeständiga keramer och i vissa högeffektiva elektroniska komponenter. Processen kräver betydande energi och kontroll av gasflöden, men har varit en grundläggande metod för SiC-produktion sedan dess uppfinning. Modern produktion har utvecklats vidare, men Achesonprocessen utgör fortfarande en historiskt central referens inom området.