Piikarbidi on vahva yhdiste, joka muodostuu piin ja hiilen kemiallisesta reaktiosta korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa ja jonka eritt\u00e4in kest\u00e4v\u00e4 kiderakenne tekee siit\u00e4 sopivan k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi vaativissa ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4.<\/p>\n
Piikarbidi vaatii tiukkoja laadunvalvontatoimenpiteit\u00e4 tuotantoprosessin aikana, jotta varmistetaan sen pitk\u00e4ik\u00e4isyys ankarissa ty\u00f6ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4. Tutkimme, mitk\u00e4 tekij\u00e4t vaikuttavat sen pitk\u00e4ik\u00e4isyyteen.<\/p>\n
SiC on eritt\u00e4in kova ja tihe\u00e4 materiaali, joka koostuu piikarbidin kiderakenteen eri muodoista tai monityypeist\u00e4, joissa hiiliatomit on j\u00e4rjestetty tetraedrisesti muodostamaan sen kerrokset tai monityypit, jolloin syntyy rakenteita, joissa hiiliatomit ovat j\u00e4rjest\u00e4neet tetraedriset sidokset hiiliatomien v\u00e4lille kerroksiksi tai monityypeiksi, jotka luovat sen ainutlaatuiset korroosionkest\u00e4v\u00e4t ominaisuudet. Paineeton sintrattu piikarbidi (C\/C-SiC) kest\u00e4\u00e4 kaikkia happoja (suolahappoa ja rikkihappoa), em\u00e4ksisi\u00e4 liuottimia ja hapettavia ymp\u00e4rist\u00f6j\u00e4, kuten typpihappoa, ja on samalla niin korroosionkest\u00e4v\u00e4, ett\u00e4 C\/C-SiC:st\u00e4 valmistettuja kiinteit\u00e4 upokkaita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein uunien vuoraussovelluksissa.<\/p>\n
SiC-materiaalien korroosio voi olla eritt\u00e4in monimutkaista ja riippua useista tekij\u00f6ist\u00e4. Materiaalien korroosionkest\u00e4vyys riippuu niiden paksuudesta ja oksidikerroksen syvyydest\u00e4, joka kehittyy hapettumisprosessien aikana; lis\u00e4ksi kemialliset ja fysikaaliset mekanismit, jotka ovat vastuussa kuuluisan parabolisen hapettumisnopeuden aikaansaamisesta, tunnetaan edelleen puutteellisesti.<\/p>\n
Pitk\u00e4aikaiset korroosiokokeet ovat v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00f6mi\u00e4, jotta voidaan arvioida sy\u00f6vytt\u00e4vien ymp\u00e4rist\u00f6jen vaikutusta materiaalin lujuuteen. Pitk\u00e4aikainen korroosio voi lis\u00e4t\u00e4 pintavikoja, jotka heikent\u00e4v\u00e4t materiaalien lujuutta ja kest\u00e4vyytt\u00e4 ajan my\u00f6t\u00e4.<\/p>\n
Elkem teki laajoja korroosioherkkyysanalyysej\u00e4 nelj\u00e4st\u00e4 erityyppisest\u00e4 SiC:n ja SiC-levyjen liitoksesta, jotka oli liitetty metallin diffuusioliitoksella joko molybdeeni- tai titaaniv\u00e4likerroksella, reaktiosintrauksella ja SiC-nanojauheen sintrauksella. Kaikki n\u00e4ytteet kestiv\u00e4t viiden viikon hydrotermiset testit kohotetussa l\u00e4mp\u00f6tilassa ilman s\u00e4teilykontaminaatiota viiden viikon hydrotermisten testien aikana kohotetussa l\u00e4mp\u00f6tilassa.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC) on eritt\u00e4in kova synteettinen materiaali, joka sijoittuu Mohsin asteikolla alumiinioksidin (keskim\u00e4\u00e4rin 9) ja timantin (keskim\u00e4\u00e4rin 10) v\u00e4liin. SiC:t\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n hioma-aineena ja kulutusta kest\u00e4vin\u00e4 osina mekaanisissa sovelluksissa, teollisuusuunien ja keramiikan tulenkest\u00e4vin\u00e4 vuorauksina, lentokoneiden polttoaines\u00e4ili\u00f6iden vuorausten tulenkest\u00e4vin\u00e4 pinnoitteina, teollisuuden k\u00e4ytt\u00e4mien uunien tulenkest\u00e4vin\u00e4 vuorauksina ja korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa toimivissa puolijohde-elektroniikan laitteissa.<\/p>\n
Piikarbidi on merkitt\u00e4v\u00e4 termomekaaninen keraaminen materiaali, jolla on alhainen l\u00e4mp\u00f6laajenemiskerroin, mink\u00e4 ansiosta se pystyy s\u00e4ilytt\u00e4m\u00e4\u00e4n muotonsa ja kokonsa nopeissa l\u00e4mp\u00f6tilan vaihteluissa ja tekem\u00e4\u00e4n \u00e4\u00e4rimm\u00e4isiss\u00e4 ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4 toimivista tuotteista luotettavampia.<\/p>\n
Piikarbidilla on poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet ja hyv\u00e4 l\u00e4mm\u00f6njohtavuus laajalla k\u00e4ytt\u00f6l\u00e4mp\u00f6tila-alueella, ja se kest\u00e4\u00e4 hyvin korroosiota ja kemiallisia hy\u00f6kk\u00e4yksi\u00e4, joten se soveltuu vaativiin ymp\u00e4rist\u00f6ihin esimerkiksi autoteollisuudessa, ilmailu- ja avaruusteollisuudessa sek\u00e4 elektroniikassa.<\/p>\n
T\u00e4ss\u00e4 kirjassa esitell\u00e4\u00e4n sek\u00e4 irto- ett\u00e4 ohutkalvopohjaiseen piikarbidiin (SiC) perustuvaa mikroj\u00e4rjestelm\u00e4teknologiaa, joka kattaa sen nousun merkitt\u00e4v\u00e4ksi alustaksi vaativissa ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4 k\u00e4ytett\u00e4vien mikroj\u00e4rjestelmien kannalta yhdist\u00e4m\u00e4ll\u00e4 elektronisten laitteiden valmistuksen mekaanisiin MEMS-laitteisiin. T\u00e4ss\u00e4 kirjassa tutkitaan my\u00f6s vaikeuksia, joita liittyy eri prosessien ja materiaalien yhdist\u00e4miseen k\u00e4ytt\u00f6kelpoisiksi anturimoduuleiksi; erityisesti komponenttien v\u00e4list\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tilojen ep\u00e4suhtaa ja SiC:n ymp\u00e4rist\u00f6herkkyytt\u00e4 tutkitaan laajasti, ja samalla k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n laajasti sek\u00e4 irtotavarana k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4n SiC-teknologian ett\u00e4 SiC-ohutkalvoteknologian nykytilannetta.<\/p>\n
Volframikarbidi (WC) on t\u00e4rke\u00e4 ja monipuolinen metalliseos, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n useissa eri sovelluksissa ja jolla on \u00e4\u00e4rimm\u00e4inen kovuus, korkea johtavuus, alhainen l\u00e4mp\u00f6laajeneminen ja korroosionkest\u00e4vyys. Volframikarbidia syntyy, kun puhdasta volframijauhetta sekoitetaan muihin metalleihin, kuten hiileen, nikkeliin tai kobolttiin, sintrausprosessin avulla; sen j\u00e4lkeen se muokataan erityisiin k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksiin tarkoitetuiksi muodoiksi puristamalla ja takomalla, yleisimmin leikkausty\u00f6kaluiksi. Volframin \u00e4\u00e4rimm\u00e4inen kest\u00e4vyys ulottuu paljon pidemm\u00e4lle kuin muiden leikkausty\u00f6kaluissa k\u00e4ytett\u00e4vien metallien; lis\u00e4ksi sotilasyksik\u00f6t k\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t sit\u00e4 usein hy\u00f6kk\u00e4ystaktiikassa, jota kutsutaan kineettiseksi pommitukseksi, jossa suoraan vihollista vastaan ammuttuja luoteja k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n panssarisuojan l\u00e4p\u00e4isemiseen ja vihollisen puolustuksen l\u00e4p\u00e4isemiseen.<\/p>\n
Volframikarbidia (WC) k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti tarkkuustekniikassa, koska se kest\u00e4\u00e4 hyvin korkeita nopeuksia ja paineita ja sill\u00e4 on kaikista metalleista korkein Youngin moduuli, kovin pinta, alhaisin l\u00e4mp\u00f6laajenemisnopeus ja paras kulumiskest\u00e4vyys. Lis\u00e4ksi WC:n sitkeys mahdollistaa sen muokkaamisen tangoiksi tai puristamisen langaksi, kuten hehkulampuissa.<\/p>\n
Volframikarbidi on tunnetusti haurasta ja altis halkeilemaan tai murtumaan kovien iskujen vaikutuksesta, joten se on alttiimpi iskuille kuin jalometallit, kuten kulta ja platina. Silti sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n edelleen suosiolla sotilaallisissa sovelluksissa, joissa iskunkest\u00e4vyys on elint\u00e4rke\u00e4\u00e4, kuten NCSU:n kraatteritestilaitoksessa, jossa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n volframikarbidista valmistettuja puskurikiekkoja vaimentamaan ammusten iskuja.<\/p>\n
Piikarbidin ainutlaatuinen yhdistelm\u00e4 keraamisia ja puolijohdeominaisuuksia tekee siit\u00e4 eritt\u00e4in mukautuvan materiaalin, joka soveltuu teollisuuden ja elektroniikan k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n. N\u00e4iden ominaisuuksien ansiosta piikarbidielektroniikka voi toimia jopa ankarissa ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4, joissa on korkeita l\u00e4mp\u00f6tiloja ja j\u00e4nnitetasoja, jotka tavallisesti est\u00e4v\u00e4t muuta elektroniikkaa toimimasta kunnolla.<\/p>\n
Kemiallisesti piikarbidi on uskomattoman vakaa materiaali. Se kest\u00e4\u00e4 useimpia happoja (suolahappoa, rikkihappoa ja fluorivetyhappoa), suoloja ja em\u00e4ksi\u00e4 lukuun ottamatta v\u00e4kev\u00e4\u00e4 rikkihappoa; lis\u00e4ksi se ei reagoi veden kanssa, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 ihanteellisen materiaalivalinnan komponentteihin, jotka vaativat pitk\u00e4aikaista altistumista nesteille.<\/p>\n
Piikarbidi tarjoaa atomirakenteensa ansiosta erinomaiset s\u00e4hk\u00f6iset ominaisuudet. Se kiteytyy tiiviiksi rakenteiksi, jotka sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t kovalenttisesti sidottuja hiili- ja piikerroksia. N\u00e4m\u00e4 kerrokset voidaan j\u00e4rjest\u00e4\u00e4 erilaisiin kokoonpanoihin, joita kutsutaan polytyypeiksi; kukin polytyyppi eroaa toisistaan oman pinoamisj\u00e4rjestyksens\u00e4 perusteella, jolloin syntyy erilaisia kiderakenteita, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet.<\/p>\n
Piikarbidin monien ominaisuuksien ansiosta se on teknologisten innovaatioiden eturintamassa. Sen hy\u00f6dynt\u00e4minen \u00e4\u00e4rimm\u00e4isiss\u00e4 ja suorituskykyisiss\u00e4 teknisiss\u00e4 sovelluksissa, kuten pumppujen laakereissa, venttiileiss\u00e4, hiekkapuhallusruiskuissa ja puristusmuotissa, sek\u00e4 \u00e4\u00e4rimm\u00e4isiss\u00e4 olosuhteissa toimivien puolijohdekomponenttien valmistuksessa voi johtaa merkitt\u00e4viin parannuksiin eri teollisuudenaloilla.<\/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\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21\/revisions\/22"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}