R\u00e4nikarbiid on tugev \u00fchend, mis tekib r\u00e4ni ja s\u00fcsiniku vahelise k\u00f5rgtemperatuurilise keemilise reaktsiooni tulemusel ning millel on \u00e4\u00e4rmiselt vastupidav kristallstruktuur, mis muudab selle sobivaks kasutamiseks rasketes tingimustes.<\/p>\n
R\u00e4nikarbiidi tootmisprotsessis on vaja rakendada rangeid kvaliteedikontrolle, et tagada selle pikaealisus rasketes t\u00f6\u00f6tingimustes. Uurime, millised tegurid m\u00f5jutavad selle pikaealisust.<\/p>\n
SiC on \u00e4\u00e4rmiselt k\u00f5va ja tihe materjal, mis koosneb r\u00e4nikarbiidi kristallstruktuuri erinevatest vormidest ehk pol\u00fc\u00fcpidest, kus s\u00fcsiniku aatomid on paigutatud tetraeedriliselt, moodustades kihid ehk pol\u00fc\u00fcpe. Selle tulemusena tekivad struktuurid, kus s\u00fcsiniku aatomid on \u00fchendatud tetraeedriliste sidemetega ning paigutatud kihtidena ehk pol\u00fc\u00fcpidena, mis annavad materjalile selle ainulaadsed korrosioonikindlad omadused. Surveta paagutatud r\u00e4nikarbiid (C\/C-SiC) on vastupidav k\u00f5ikidele hapetele (sool- ja v\u00e4\u00e4velhappele), alustele, lahustitele ja oks\u00fcdeerivatele keskkondadele, nagu l\u00e4mmastikhape, s\u00e4ilitades samas piisava korrosioonikindluse, mist\u00f5ttu C\/C-SiC-st valmistatud tahkeid tiigleid kasutatakse sageli ahjude vooderdusmaterjalina.<\/p>\n
SiC-materjalide korrosioon v\u00f5ib olla \u00e4\u00e4rmiselt keeruline, s\u00f5ltudes mitmest tegurist. Materjalide korrosioonikindlus s\u00f5ltub nende paksusest ja oks\u00fcdatsiooniprotsesside k\u00e4igus tekkiva oksiidikihi s\u00fcgavusest; lisaks sellele ei ole veel t\u00e4ielikult selge, millised keemilised ja f\u00fc\u00fcsikalised mehhanismid p\u00f5hjustavad seda kuulsat paraboolset oks\u00fcdatsioonikiirust.<\/p>\n
Pikaajalised korrosioonikatsed on vajalikud, et hinnata korrosiivse keskkonna m\u00f5ju materjali tugevusele. Pikaajaline korrosioon v\u00f5ib suurendada pinnavead, mis aja jooksul v\u00e4hendavad materjalide tugevust ja vastupidavust.<\/p>\n
Elkem viis l\u00e4bi p\u00f5hjalikud korrosioonitundlikkuse anal\u00fc\u00fcsid nelja t\u00fc\u00fcpi SiC-SiC-plaatide \u00fchenduste puhul, mis olid \u00fchendatud kas mol\u00fcbdeeni v\u00f5i titaani vahekihiga metallide difusioonliitmise teel, reaktsioonpaagutamise teel v\u00f5i SiC-nanopulbri paagutamise teel. K\u00f5ik proovid l\u00e4bisid viien\u00e4dalase h\u00fcdrotermilise katse k\u00f5rgendatud temperatuuril, ilma et need oleksid kiirguse m\u00f5jul saastunud.<\/p>\n
R\u00e4nikarbiid (SiC) on \u00e4\u00e4rmiselt k\u00f5va s\u00fcnteetiline materjal, mis asub Mohsi skaalal kuskil alumiiniumoksiidi (9) ja teemanti (keskmiselt 10) vahel. SiC-d kasutatakse abrasiivina ja kulumiskindlate osadena mehaanilistes rakendustes; t\u00f6\u00f6stusahjude ja keraamika tulekindlate vooderdustena; lennukite k\u00fctusepaakide tulekindlate katetena; t\u00f6\u00f6stuses kasutatavate ahjude tulekindlate vooderdustena; ning k\u00f5rgel temperatuuril t\u00f6\u00f6tavates pooljuhtelektroonikaseadmetes.<\/p>\n
R\u00e4nikarbiid on silmapaistev termomehaaniline keraamiline materjal, millel on madal soojuspaisumistegur, mis v\u00f5imaldab tal s\u00e4ilitada oma kuju ja m\u00f5\u00f5tmed kiirete temperatuurik\u00f5ikumiste korral ning muuta \u00e4\u00e4rmuslikes tingimustes t\u00f6\u00f6tavad tooted usaldusv\u00e4\u00e4rsemaks.<\/p>\n
R\u00e4nikarbiidil on erakordsed mehaanilised omadused ja suurep\u00e4rane soojusjuhtivus laias t\u00f6\u00f6temperatuuri vahemikus; lisaks on see v\u00e4ga vastupidav korrosioonile ja keemilistele m\u00f5judele, mist\u00f5ttu sobib see kasutamiseks rasketes tingimustes sellistes t\u00f6\u00f6stusharudes nagu autot\u00f6\u00f6stus, lennundus ja elektroonika.<\/p>\n
K\u00e4esolev raamat tutvustab nii tahke kui ka \u00f5hukese kile kujul r\u00e4nikarbiidil (SiC) p\u00f5hinevat mikros\u00fcsteemitehnoloogiat, k\u00e4sitledes selle t\u00f5usu oluliseks platvormiks rasketes tingimustes t\u00f6\u00f6tavate mikros\u00fcsteemide jaoks, kus \u00fchendatakse elektrooniliste seadmete tootmine mehaaniliste MEMS-seadmetega. Raamatus uuritakse ka erinevate protsesside ja materjalide kombineerimisel kasutatavateks andurimooduliteks tekkivaid raskusi; eriti p\u00f5hjalikult k\u00e4sitletakse komponentide vahelist temperatuuri mittevastavust ning SiC keskkonnatundlikkust, samal ajal kui p\u00f5hjalikult k\u00e4sitletakse nii tahke SiC-materjali kui ka SiC-\u00f5hukese kile tehnoloogia viimaseid arenguid.<\/p>\n
Volframkarbiid (WC) on oluline ja mitmek\u00fclgne sulam, mida kasutatakse paljudes valdkondades ning millele on iseloomulik \u00e4\u00e4rmine k\u00f5vadus, k\u00f5rge elektrijuhtivus, madal soojuspaisumine ja korrosioonikindlus. Volframkarbiid tekib, kui puhas volframipulber segatakse teiste metallidega, nagu s\u00fcsinik, nikkel v\u00f5i koobalt, protsessi abil, mida nimetatakse paagutamiseks; seej\u00e4rel vormitakse see pressimise ja sepistamise teel konkreetseteks otstarveteks, k\u00f5ige sagedamini l\u00f5ikeriistadeks. Volframi \u00e4\u00e4rmine vastupidavus \u00fcletab kaugelt teiste l\u00f5ikeriistades kasutatavate metallide omad; lisaks kasutatakse seda sageli s\u00f5jav\u00e4e\u00fcksustes, kes rakendavad r\u00fcnnakutaktikat, mida nimetatakse kineetiliseks pommitamiseks, kus vaenlase suunas tulistatud kuulid l\u00e4bistavad soomuse ja tungivad vaenlase kaitseliinidesse.<\/p>\n
Volframkarbiidi (WC) kasutatakse laialdaselt t\u00e4ppistehnoloogias, kuna see talub v\u00e4ga suuri kiirusi ja r\u00f5hke ning omab k\u00f5igist metallidest k\u00f5rgeimat Youngi moodulit, k\u00f5ige k\u00f5vemat pinda, madalaimat soojuspaisumist ja parimat kulumiskindlust. Lisaks v\u00f5imaldab volframkarbiidi v\u00e4ga hea plastilisus seda vormida varrasteks v\u00f5i ekstrudeerida traadiks, mida kasutatakse n\u00e4iteks h\u00f5\u00f5glampides.<\/p>\n
Volframkarbiid on tuntud oma hapruse poolest ning kalduvusega praguneda v\u00f5i puruneda tugevate l\u00f6\u00f6kide korral, mist\u00f5ttu on see l\u00f6\u00f6kidele tundlikum kui v\u00e4\u00e4rismetallid, nagu kuld ja plaatina. Siiski kasutatakse seda endiselt laialdaselt s\u00f5jalistes rakendustes, kus l\u00f6\u00f6gikindlus on eluliselt t\u00e4htis, n\u00e4iteks NCSU kraatrikatsetuskeskuses, kus kasutatakse volframkarbiidist valmistatud puhverkettasid, et neelata lendavate esemete l\u00f6\u00f6ke.<\/p>\n
R\u00e4nikarbiidi keraamiliste ja pooljuhtomaduste ainulaadne kombinatsioon teeb sellest v\u00e4ga mitmek\u00fclgse materjali, mis sobib kasutamiseks nii t\u00f6\u00f6stuses kui ka elektroonikas. Nende omaduste t\u00f5ttu suudab r\u00e4nikarbiidist valmistatud elektroonika t\u00f6\u00f6tada isegi rasketes tingimustes, kus valitsevad k\u00f5rged temperatuurid ja pingetasemed, mis tavaliselt takistaksid muude elektroonikaseadmete n\u00f5uetekohast toimimist.<\/p>\n
Keemiliselt vaadatuna on r\u00e4nikarbiid \u00e4\u00e4rmiselt stabiilne materjal. See on vastupidav enamiku hapete (soolhape, v\u00e4\u00e4velhape ja fluorvesinikhape), soolade ja leeliste suhtes, v\u00e4lja arvatud kontsentreeritud v\u00e4\u00e4velhape; lisaks sellele ei reageeri see veega, mist\u00f5ttu on see ideaalne materjalivalik komponentidele, mis peavad olema pikka aega vedelikuga kokkupuutes.<\/p>\n
R\u00e4nikarbiidil on t\u00e4nu oma aatomistruktuurile suurep\u00e4rased elektrilised omadused. See kristalliseerub tihedalt pakitud struktuurideks, mis sisaldavad kovalentselt seotud s\u00fcsiniku- ja r\u00e4nikihtide. Need kihid v\u00f5ivad paigutuda erinevatesse konfiguratsioonidesse, mida nimetatakse pol\u00fc\u00fcpideks; iga pol\u00fc\u00fcp eristub oma kihistumisj\u00e4rjekorra poolest, mille tulemusena tekivad erinevad kristallstruktuurid, millest iga\u00fchel on omad unikaalsed omadused.<\/p>\n
R\u00e4nikarbiidi mitmek\u00fclgsed omadused asetavad selle tehnoloogilise innovatsiooni esirinda. Selle kasutamine \u00e4\u00e4rmuslikes ja k\u00f5rge j\u00f5udlusega tehnilistes rakendustes, nagu n\u00e4iteks pumbalaagrid, klapid, liivapuhumise pihustid ja ekstrusioonimatritsid, samuti \u00e4\u00e4rmuslikes tingimustes t\u00f6\u00f6tavate pooljuhtseadmete tootmisel, v\u00f5ib tuua kaasa m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rseid edusamme paljudes t\u00f6\u00f6stusharudes.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is a strong compound formed through the high-temperature chemical reaction between silicon and carbon, with an extremely durable […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-21","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-sic-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21\/revisions\/22"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}