Piikarbidi, jota kutsutaan yleisesti karborundiksi tai SiC:ksi, on kova keraaminen materiaali, jolla on lukuisia sovelluksia. T\u00e4t\u00e4 monik\u00e4ytt\u00f6ist\u00e4 ainetta k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n hioma-aineena, sill\u00e4 on laajan kaistanleveyden omaavia puolijohdeominaisuuksia ja sit\u00e4 voidaan jopa valmistaa keraamisiksi rakenneosiksi.<\/p>\n
Tuotannossa polysiloksaanit reagoivat ja pyrolysoituvat paineen alaisena, jauhetaan jauhemuotoon, sintrataan kiinteiksi muodoiksi ja hiotaan lopullisen mikrorakenteen muokkaamiseksi. Jokaisella vaiheella on olennainen merkitys lopullisen materiaalin valmistuksessa, ja tulokset vaihtelevat riippuen k\u00e4ytetyist\u00e4 muotoilumenetelmist\u00e4, joilla on merkitt\u00e4v\u00e4 vaikutus mikrorakenteeseen.<\/p>\n
Piikarbidin tihe\u00e4ll\u00e4 koostumuksella on keskeinen merkitys sen kykyyn kest\u00e4\u00e4 kemiallista, termist\u00e4 ja mekaanista rasitusta. Ylivoimaisen kovuutensa ja l\u00e4mm\u00f6njohtavuutensa ansiosta piikarbidi on erinomainen materiaalivalinta korkean suorituskyvyn ja suuren rasituksen sovelluksiin.<\/p>\n
Tihe\u00e4mm\u00e4t materiaalit kest\u00e4v\u00e4t yleens\u00e4 paremmin korroosiota ja kulumista. Lis\u00e4ksi niiden alhainen laajenemis- ja kutistumisnopeus mahdollistaa sen, ett\u00e4 ne kest\u00e4v\u00e4t paremmin \u00e4\u00e4rimm\u00e4isi\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tiloja, mik\u00e4 tekee niist\u00e4 ihanteellisia s\u00e4hk\u00f6- ja kaasuj\u00e4rjestelmiin.<\/p>\n
SiC on my\u00f6s eritt\u00e4in s\u00e4teilynkest\u00e4v\u00e4, ja sill\u00e4 on muihin puolijohteisiin verrattuna ep\u00e4tavallisen suuri kaistaleveys, mink\u00e4 ansiosta se voi toimia paljon korkeammissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa, j\u00e4nnitteiss\u00e4 ja taajuuksilla kuin muut puolijohteet. SiC:t\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4nkin monissa elektroniikka- ja teollisuussovelluksissa, kuten s\u00e4hk\u00f6ntuotannossa, ilmailu- ja avaruusteollisuudessa ja autoteollisuudessa.<\/p>\n
SiC:n suurten tiheyksien saavuttaminen voi olla haastavaa suurissa komponenteissa. Mutta ramppipuristustekniikan avulla on nyt mahdollista saavuttaa jopa 98%:n teoreettisen tiheyden tasainen tiheys. Prosessissa luodaan homogeeninen dispersio submikronikokoisesta jauheesta, joka koostuu p\u00e4\u00e4asiassa piikarbidista ja booria sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4st\u00e4 lis\u00e4aineesta, ja muotoillaan jauheesta vihreit\u00e4 kappaleita, jotka sintrataan 1900-2100 celsiusasteen l\u00e4mp\u00f6tilassa kontrolloidussa ilmakeh\u00e4ss\u00e4.<\/p>\n
Booria sis\u00e4lt\u00e4vi\u00e4 lis\u00e4aineita olisi lis\u00e4tt\u00e4v\u00e4 jauhetta sekoitettaessa m\u00e4\u00e4r\u00e4, joka vastaa yht\u00e4 paino-osaa alkuainem\u00e4\u00e4r\u00e4ist\u00e4 booria 100 osaa piikarbidia kohti, jotta tiivistyminen olisi turvallista ilman erottumista raerajoilla.<\/p>\n
Piikarbidi (C-Si) on keinotekoinen materiaali, joka koostuu hiilest\u00e4 (C) ja piist\u00e4 (Si). Sill\u00e4 on toiseksi kovin Mohsin kovuusluokka boorikarbidin j\u00e4lkeen (9), ja se tarjoaa poikkeuksellisen lujuuden, kulutuskest\u00e4vyyden ja korroosionkest\u00e4vyyden; itse asiassa se kest\u00e4\u00e4 jopa altistumista fluorivetyhapolle ja rikkihapolle ilman, ett\u00e4 se sy\u00f6pyy - ja lis\u00e4ksi vesi, useimmat kemikaalit, mukaan lukien em\u00e4kset, eiv\u00e4t voi liuottaa sit\u00e4! Piikarbidin monipuolisuus teknisen\u00e4 materiaalina tekee siit\u00e4 my\u00f6s tutkijoiden suosiman.<\/p>\n
Koska smirgeli kest\u00e4\u00e4 suurnopeusleikkaus- ja hiontatoimintoja sek\u00e4 sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n hiomapuhallus- ja koneistussovelluksissa, sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti nykyaikaisessa lapidary-ty\u00f6ss\u00e4 sen kest\u00e4vyyden ja kustannustehokkuuden vuoksi. Lis\u00e4ksi se toimii t\u00e4rke\u00e4n\u00e4 raaka-aineena hioma- ja kiillotusyhdisteiden valmistuksessa.<\/p>\n
Piikarbidista on tullut avaruusteknologian ensisijainen materiaali sen erinomaisen kest\u00e4vyyden ja s\u00e4teilynkest\u00e4vyyden ansiosta. Piikarbidista valmistettuja peilej\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4nkin useissa suurimmissa teleskoopeissa, kuten Herschel- ja BepiColombo-operaatioissa, ja niist\u00e4 voidaan tehd\u00e4 jopa j\u00e4ykki\u00e4 kehyksi\u00e4, jotka kest\u00e4v\u00e4t Venuksella vallitsevia l\u00e4mp\u00f6tiloja ja odotukset ylitt\u00e4vi\u00e4 s\u00e4teilytasoja.<\/p>\n
Viimeaikaiset kokeelliset todisteet osoittavat, ett\u00e4 a-SiC on stabiili B1-faasissaan laajalla alueella olosuhteissa, jotka vastaavat hiilirikkaiden eksoplaneettojen vaipan odotettuja olosuhteita, toisin kuin se k\u00e4ytt\u00e4ytyy maapallolla, jossa se hajoaa nopeasti piidioksidiksi ja hapeksi.<\/p>\n
Piikarbidi, yleisemmin SiC, on kemiallinen yhdiste, joka koostuu piist\u00e4 (j\u00e4rjestysluku 14) ja hiilest\u00e4 (j\u00e4rjestysluku 6). Se on v\u00e4rilt\u00e4\u00e4n vihre\u00e4st\u00e4 sinert\u00e4v\u00e4n mustaan vaihtelevaa ja palamatonta; sen tiheys on 3,21 grammaa kuutiosenttimetri\u00e4 kohti.<\/p>\n
Piikarbidia esiintyy luonnossa meteoriiteissa, korundiesiintymiss\u00e4 ja kimberliittiesiintymiss\u00e4 v\u00e4h\u00e4isi\u00e4 m\u00e4\u00e4ri\u00e4, mutta suurin osa elektroniikkalaitteissa k\u00e4ytetyst\u00e4 piikarbidista valmistetaan kuitenkin synteettisesti. Edward Acheson syntetisoi piikarbidia synteettisesti ensimm\u00e4isen kerran vuonna 1891, kun h\u00e4n yritti valmistaa keinotekoisia timantteja kuumentamalla savea ja jauhemaista koksia valokaariuunissa; n\u00e4in tehdess\u00e4\u00e4n h\u00e4n huomasi kirkkaanvihreit\u00e4, timanttia muistuttavia kiteit\u00e4 kiinnittyneen hiilielektrodeihin ja nimesi n\u00e4m\u00e4 kiteet \u201cmoissanitiksi\u201d sen kiven mukaan, jota ne muistuttivat.<\/p>\n
SiC on puolijohdemateriaali, jolla on eritt\u00e4in leve\u00e4 kaistav\u00e4li, mink\u00e4 ansiosta se voi toimia muita puolijohdemateriaaleja korkeammissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa ja j\u00e4nnitteiss\u00e4. Erinomaisen l\u00e4mm\u00f6njohtavuutensa ansiosta l\u00e4mp\u00f6 haihtuu nopeasti, ja sen tihe\u00e4 kiderakenne takaa erinomaisen kulutuskest\u00e4vyyden, joka sopii erinomaisesti esimerkiksi leikkausty\u00f6kaluihin.<\/p>\n
EAG Laboratoriesilla on laaja kokemus SiC:n analysoinnista sek\u00e4 irtotavarana ett\u00e4 alueellisesti erotetuilla analyysitekniikoilla. SiC on eritt\u00e4in k\u00e4ytt\u00f6kelpoinen materiaali puolijohteiden valmistuksessa, koska sit\u00e4 voidaan seostaa eri elementeill\u00e4 sen s\u00e4hk\u00f6termisten ominaisuuksien muuttamiseksi. Laadukkaiden puolijohdetuotteiden valmistuksessa on ensiarvoisen t\u00e4rke\u00e4\u00e4 varmistaa dopingaineiden pitoisuus ja alueellinen jakautuminen sek\u00e4 poistaa ei-toivotut ep\u00e4puhtaudet.<\/p>\n
Piikarbidi on eritt\u00e4in tihe\u00e4 materiaali ja yksi kovimmista saatavilla olevista aineista, joka tarjoaa erinomaisen korroosionkest\u00e4vyyden keraamisena materiaalina, joka voisi mahdollisesti v\u00e4hent\u00e4\u00e4 s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen aktiivisia j\u00e4\u00e4hdytysj\u00e4rjestelmi\u00e4.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC) on kovalenttisesti sitoutunut vaaleanharmaa kiinte\u00e4 aine, jonka suhteellinen kovuus Mohsin asteikolla vastaa timanttia. Tulenkest\u00e4v\u00e4t aineet, joilla on n\u00e4m\u00e4 ominaisuudet, soveltuvat erinomaisesti k\u00e4ytett\u00e4viksi, koska SiC:ll\u00e4 on korkea sulamispiste, l\u00e4mm\u00f6njohtavuus ja alhainen l\u00e4mp\u00f6laajenemisnopeus.<\/p>\n
Piikarbidi voidaan seostaa typell\u00e4 tai fosforilla n-tyypin puolijohteeksi tai seostaa berylliumilla, boorilla, alumiinilla ja galliumilla p-tyypin puolijohteeksi. Koska se on laaja kaistanleveys, se pystyy k\u00e4sittelem\u00e4\u00e4n kolme kertaa suurempaa j\u00e4nnitett\u00e4 kuin tavalliset piipuolijohteet. Piikarbidista on tullut elektroniikkalaitteiden valmistuksessa suosittu materiaali, koska sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti elektroniikan komponenttimateriaalina.<\/p>\n
Luonnollisia piikarbidin esiintymi\u00e4 on tietyiss\u00e4 meteoriittin\u00e4ytteiss\u00e4, korundiesiintymiss\u00e4 ja kimberliitiss\u00e4, mutta suurin osa teollisesta piikarbidista on synteettisesti tuotettua. SSiC- ja SiSiC-muunnokset ovat l\u00e4mp\u00f6ominaisuuksiensa ansiosta yleisimmin k\u00e4ytettyj\u00e4 materiaaleja vaativissa olosuhteissa, kuten 3D-tulostuksessa, ballistisessa tuotannossa, kemiallisessa tuotannossa ja energiateknologian sovelluksissa sek\u00e4 putkij\u00e4rjestelmien komponenteissa; niiden korkeampi tiheys kuin puhtaalla kvartsilla tekee n\u00e4ist\u00e4 yhdisteist\u00e4 houkuttelevan metallin korvaajan, ja ne tarjoavat hyvi\u00e4 j\u00e4ykkyys-, kovuus- ja korkean l\u00e4mp\u00f6tilan kest\u00e4vyysominaisuuksia, jotka kilpailevat puhtaan kvartsin l\u00e4mp\u00f6ominaisuuksien kanssa verrattuna puhtaaseen kvartsiin ja korkean l\u00e4mp\u00f6tilan kest\u00e4vyyteen, mik\u00e4 tekee n\u00e4ist\u00e4 yhdisteist\u00e4 houkuttelevia metallin korvaajan vaihtoehtoja.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide, more commonly referred to as Carborundum or SiC, is a hard ceramic material with numerous applications. This versatile […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","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-90","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\/90","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=90"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":91,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90\/revisions\/91"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}