Siliciumcarbid, besser bekannt unter dem Namen Carborundum oder SiC, ist ein hartes keramisches Material mit zahlreichen Anwendungsm\u00f6glichkeiten. Diese vielseitige Substanz dient als Schleifmittel, hat Halbleitereigenschaften mit gro\u00dfer Bandl\u00fccke und kann sogar zu keramischen Strukturbauteilen verarbeitet werden.<\/p>\n
Die Herstellung umfasst die Reaktion und Pyrolyse von Polysiloxanen unter Druck, das Mahlen in Pulverform, das Sintern zu festen Formen und das anschlie\u00dfende Mahlen f\u00fcr die endg\u00fcltige Mikrostrukturformung. Jeder Schritt spielt eine wesentliche Rolle bei der Herstellung des endg\u00fcltigen Werkstoffs, wobei die Ergebnisse je nach den verwendeten Formgebungsverfahren unterschiedlich ausfallen und sich erheblich auf die Mikrostruktur auswirken.<\/p>\n
Die dichte Zusammensetzung von Siliciumcarbid spielt eine Schl\u00fcsselrolle bei der Widerstandsf\u00e4higkeit gegen chemische, thermische und mechanische Belastungen. Mit seiner \u00fcberragenden H\u00e4rte und W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit ist Siliziumkarbid ein hervorragendes Material f\u00fcr Hochleistungsanwendungen mit hoher Beanspruchung.<\/p>\n
Dichtere Materialien sind in der Regel widerstandsf\u00e4higer gegen Korrosion und Verschlei\u00df. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen sie aufgrund ihrer geringen Ausdehnungs-\/Schrumpfungsrate Temperaturextremen besser standhalten, was sie ideal f\u00fcr Elektro- und Gassysteme macht.<\/p>\n
SiC ist au\u00dferdem sehr strahlungsbest\u00e4ndig und hat im Vergleich zu anderen Halbleitern eine ungew\u00f6hnlich gro\u00dfe Bandl\u00fccke, so dass es im Vergleich zu anderen Halbleitern bei viel h\u00f6heren Temperaturen, Spannungen und Frequenzen arbeiten kann. SiC wird daher in einer Vielzahl von elektronischen und industriellen Anwendungen eingesetzt, darunter in der Energieerzeugung, der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie.<\/p>\n
Hohe Dichten von SiC zu erreichen, kann f\u00fcr gro\u00dfe Bauteile eine Herausforderung sein. Mit der Technologie der Rampenkompression ist es nun jedoch m\u00f6glich, gleichm\u00e4\u00dfige Dichten von bis zu 98% der theoretischen Dichte zu erreichen. Das Verfahren umfasst die Herstellung einer homogenen Dispersion einer Pulvermischung im Submikronbereich, die haupts\u00e4chlich aus Siliziumkarbid mit einem borhaltigen Zusatz besteht, und die anschlie\u00dfende Formung dieser Pulvermischung zu Gr\u00fcnk\u00f6rpern, bevor sie bei 1900 bis 2100 Grad Celsius unter kontrollierten Atmosph\u00e4renbedingungen gesintert wird.<\/p>\n
Borhaltige Zusatzstoffe sollten beim Mischen des Pulvers in einer Menge zugegeben werden, die einem Gewichtsteil elementaren Bors pro 100 Teile Siliciumcarbid entspricht, um eine sichere Verdichtung ohne Entmischung an den Korngrenzen zu erreichen.<\/p>\n
Siliciumcarbid (C-Si) ist ein k\u00fcnstliches Material, das aus Kohlenstoff (C) und Silicium (Si) besteht. Es hat nach Borkarbid mit 9 die zweith\u00e4rteste Mohs-H\u00e4rte und bietet au\u00dfergew\u00f6hnliche Festigkeit, Verschlei\u00dffestigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit; es kann sogar Flusss\u00e4ure und Schwefels\u00e4ure standhalten, ohne zu korrodieren - und Wasser, die meisten Chemikalien einschlie\u00dflich Alkalien k\u00f6nnen es nicht aufl\u00f6sen! Die Vielseitigkeit von Siliziumkarbid als technischer Werkstoff macht es auch bei Wissenschaftlern beliebt.<\/p>\n
Da es Hochgeschwindigkeits-Schneide- und -Schleifvorg\u00e4ngen standh\u00e4lt und auch f\u00fcr Strahl- und Bearbeitungsanwendungen verwendet werden kann, wird Schmirgel aufgrund seiner Haltbarkeit und Kosteneffizienz h\u00e4ufig f\u00fcr moderne lapidare Arbeiten eingesetzt. Dar\u00fcber hinaus dient er als wichtiges Rohmaterial f\u00fcr die Herstellung von Schleif- und Poliermitteln.<\/p>\n
Siliziumkarbid hat sich aufgrund seiner hervorragenden Haltbarkeit und Strahlungsbest\u00e4ndigkeit zu einem der wichtigsten Werkstoffe in der Raumfahrttechnik entwickelt. So sind Spiegel aus Siliziumkarbid die erste Wahl f\u00fcr einige der gr\u00f6\u00dften Teleskope wie die Herschel- und die BepiColombo-Mission. Sie k\u00f6nnen sogar zu starren Rahmen verarbeitet werden, die den auf der Venus herrschenden Temperaturen und Strahlungswerten standhalten, die die Erwartungen \u00fcbertreffen.<\/p>\n
J\u00fcngste experimentelle Beweise zeigen, dass a-SiC in seiner B1-Phase \u00fcber einen weiten Bereich von Bedingungen stabil ist, die den erwarteten Mantelbedingungen kohlenstoffreicher Exoplaneten entsprechen, im Gegensatz zu seinem Verhalten auf der Erde, wo es sich schnell in Kiesels\u00e4ure und Sauerstoff zersetzt.<\/p>\n
Siliciumcarbid, allgemeiner als SiC bezeichnet, ist eine chemische Verbindung aus Silicium (Ordnungszahl 14) und Kohlenstoff (Ordnungszahl 6). Es hat ein gr\u00fcn bis bl\u00e4ulich-schwarz schillerndes Aussehen und ist nicht brennbar; seine Dichte betr\u00e4gt 3,21 Gramm pro Kubikzentimeter.<\/p>\n
Siliciumcarbid kommt in begrenzten Mengen nat\u00fcrlich in Meteoriten, Korund- und Kimberlitvorkommen vor; das meiste in elektronischen Ger\u00e4ten verwendete Siliciumcarbid wird jedoch synthetisch hergestellt. Edward Acheson stellte Siliciumcarbid erstmals 1891 synthetisch her, als er versuchte, k\u00fcnstliche Diamanten zu erzeugen, indem er Ton und Kokspulver in einem Lichtbogenofen erhitzte; dabei bemerkte er hellgr\u00fcne Kristalle, die wie Diamanten aussahen und an Kohlenstoffelektroden hingen, und nannte diese Kristalle nach der Art des Steins, dem sie \u00e4hnelten, \"Moissanit\".<\/p>\n
SiC ist ein Halbleitermaterial mit einer extrem breiten Bandl\u00fccke, wodurch es bei h\u00f6heren Temperaturen und Spannungen als andere Halbleitermaterialien arbeiten kann. Aufgrund seiner ausgezeichneten W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit erfolgt die W\u00e4rmeableitung schnell, w\u00e4hrend seine dichte kristalline Struktur eine hervorragende Verschlei\u00dffestigkeit bietet - perfekt f\u00fcr Anwendungen wie Schneidwerkzeuge.<\/p>\n
Die EAG Laboratories verf\u00fcgen \u00fcber umfangreiche Erfahrungen in der Analyse von SiC, sowohl mit Bulk- als auch mit ortsaufgel\u00f6sten Analyseverfahren. SiC ist ein \u00e4u\u00dferst n\u00fctzliches Material f\u00fcr die Herstellung von Halbleitern, da es mit verschiedenen Elementen dotiert werden kann, um seine elektrothermischen Eigenschaften zu ver\u00e4ndern. Die Sicherstellung der Konzentration und der r\u00e4umlichen Verteilung der Dotierstoffe bei gleichzeitiger Eliminierung unerw\u00fcnschter Verunreinigungen ist f\u00fcr die Herstellung hochwertiger Halbleiterprodukte von gr\u00f6\u00dfter Bedeutung.<\/p>\n
Siliziumkarbid ist ein extrem dichtes Material und eine der h\u00e4rtesten Substanzen, die es gibt. Es bietet eine hervorragende Korrosionsbest\u00e4ndigkeit als keramisches Material, das m\u00f6glicherweise die aktiven K\u00fchlsysteme in Elektrofahrzeugen reduzieren k\u00f6nnte.<\/p>\n
Siliziumkarbid (SiC) ist ein kovalent gebundener hellgrauer Feststoff mit der relativen H\u00e4rte von Diamant auf der Mohs-Skala. Feuerfeste Materialien mit diesen Eigenschaften sind ideal f\u00fcr den Einsatz, da SiC einen hohen Schmelzpunkt, eine hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und niedrige W\u00e4rmeausdehnungsraten aufweist.<\/p>\n
Siliziumkarbid kann mit Stickstoff oder Phosphor dotiert werden, um einen n-Typ-Halbleiter zu bilden, oder mit Beryllium, Bor, Aluminium und Gallium dotiert werden, um einen p-Typ-Halbleiter zu bilden. Aufgrund seiner gro\u00dfen Bandl\u00fccke kann es dreimal h\u00f6here Spannungen verarbeiten als herk\u00f6mmliche Silizium-Halbleiter. Siliziumkarbid hat sich aufgrund seiner breiten Verwendung als Material f\u00fcr elektronische Bauteile zum bevorzugten Material f\u00fcr die Herstellung elektronischer Ger\u00e4te entwickelt.<\/p>\n
Nat\u00fcrliche SiC-Vorkommen gibt es in bestimmten Meteoritenproben, Korundvorkommen und Kimberlit, aber das meiste industrielle SiC wird synthetisch hergestellt. SSiC- und SiSiC-Varianten geh\u00f6ren aufgrund ihrer thermischen Eigenschaften zu den am h\u00e4ufigsten verwendeten Werkstoffen f\u00fcr anspruchsvolle Anwendungen wie 3D-Druck, Ballistik, chemische Produktion und Energietechnik sowie f\u00fcr Komponenten von Rohrsystemen. Ihre h\u00f6here Dichte als reiner Quarz macht diese Verbindungen zu einem attraktiven Metallersatz und sie bieten gute Steifigkeits-, H\u00e4rte- und Hochtemperaturbest\u00e4ndigkeitseigenschaften, die mit den thermischen Eigenschaften von reinem Quarz konkurrieren, was diese Verbindungen zu attraktiven Metallersatzalternativen macht.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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