炭化ケイ素の定義

炭化ケイ素は、高温環境で使用するために開発された先端材料である。電気自動車（EV）の重量とコストを増加させるアクティブ冷却システムへの依存を減らすことができる。

炭化ケイ素は、通常のシリコンの10倍以上の優れた耐電圧を誇り、この点では窒化ガリウムを凌ぐ。

結晶性の材料である

炭化ケイ素（SiC）は、多くの用途を持つ工業材料です。その優れたトライボロジー特性により、ブラストノズル、シール、メカニカルベアリング、メカニカルシーラント用途によく見られます。耐火物やセラミックにも、硬度を高めるSiCが使用されています。

水、アルコール、酸溶液はすべて完全に溶解し、ほとんどの有機溶媒も耐性を維持する。半導体の特性により、その電気的特性には興味深い特徴があり、抵抗は組成によって最大7桁も異なることがある！

1891年にエドワード・アチソンが初めて合成SiCを製造し、1905年にアンリ・モワッサンがアリゾナのキャニオン・ディアブロ隕石を探索中に初めてその天然型を確認した。今日、商業的に販売されているSiCはすべて合成SiCですが、モアッサナイトのジュエリーは例外的に天然SiCである場合があります。

非酸化物セラミックである。

炭化ケイ素（SiC）は、数々の優れた物理的特性を誇る優れたセラミックです。高強度、低熱膨張率、耐腐食性、耐化学反応性など、研磨材や耐火物としての使用に適しているほか、電気伝導性にも優れています。

モース硬度9の耐火性磁器は、研削砥石やその他の研磨製品に最適な材料であり、バーナーノズルやフレームチューブなどの耐火物用途にも利用されている。

極低温グラファイトには、ポリタイプと呼ばれるいくつかの種類があり、4つの炭素原子と4つのケイ素原子が直接結合した四面体単位間の結合によって結合した一次配位四面体配置を特徴とする。これらのユニットは、異なる構造を形成するために連結されたり、積み重ねられたりする。

耐火物である

炭化ケイ素は、高温に耐えることができる耐久性がありながら脆い材料であり、高電圧用途向けの広いバンドギャップを特徴としている。

工業的な規模では、シリカ粉末はセラミック、耐火物、半導体電子機器に使用されている。モアッサナイト鉱物の地層には天然に存在するが、今日ではほとんどが合成的に製造されている。

粘土結合炭化ケイ素耐火物は優れた耐食性を有し、非鉄金属製錬用途のキルンレンガに適しています。さらに、アルミ電解槽のライニング煉瓦、銅溶解炉の整流炉トレーライナー、亜鉛粉末炉のアークプレートなど、高温の間接加熱材料としても最適です。

耐摩耗性素材である。

炭化ケイ素は非常に硬い非酸化物セラミック材料で、その強度から研磨剤、耐火物、耐摩耗部品、耐摩耗弾性部品によく使用されています。さらに、炭化ケイ素は、高温または高電圧で動作するエレクトロニクス・システムに不可欠な材料です。

モアッサナイトは、1893年にアリゾナ州のディアブロ・キャニオンで初めて発見され、その後、エドワード・アチソンが1891年に特許を取得した、人工的な方法で小さな黒いSiC結晶を作る方法によってモアッサナイトと名付けられました。

このクラスのセラミック素材は優れた特性を備えている。シリコン半導体よりも動作温度範囲が高く、過熱や損傷に陥ることなく高電圧を扱うことができる。

高温素材である

炭化ケイ素は、多くの用途に使用される汎用性の高い耐火セラミックです。モース硬度スケールで最も硬い材料の1つである炭化ケイ素の硬度は9位です。さらに、耐摩耗性、耐腐食性、耐熱衝撃性に優れ、高温や高電圧にも破損や破壊を起こすことなく耐えることができます。

ほとんどの結晶構造と同様に、その結晶構造にはさまざまな形態、つまり多型があり、それぞれが独自の積層配列を持っている。一次配位四面体は、4つの炭素原子と4つのケイ素原子がその角で極性構造に接続されたものである。

プラスチックはその卓越したトライボロジー特性から、ポンプ、メカニカルシール、ベアリング、化学工業設備、研磨剤などに最適な素材です。

高電圧素材である

炭化ケイ素は世界で最も用途の広い材料のひとつである。高性能の電気自動車（EV）やバッテリー管理システムにおいて不可欠な役割を果たしており、その高電圧性能により、EVにコスト、重量、複雑さをもたらすアクティブ冷却システムが不要になる。

カーボランダムは、一般にカーボランダムとして知られる硬質セラミックおよび半導体材料で、モアッサナイト鉱物の中に自然に存在するだけでなく、合成的に製造することもできる。シリコンのような従来の半導体とは異なり、カーボランダムはバンドギャップが広く、これまで以上に効率的に電気を流すことができる。さらに、その結晶構造に不純物を加えることで、導電性を変化させることができる。

高効率素材である。

炭化ケイ素（SiC）は電力を交流に変換するエネルギー効率の高い材料であり、系統電源からの電力変換に適している。SiCに窒素やリンをドープするとn型半導体になり、アルミニウム、ホウ素、ガリウムをドープするとp型半導体になる。

アルミニウムは、熱伝導性、高温強度、低熱膨張性、耐薬品性に優れており、理想的な耐火物材料です。さらに、その硬く耐久性のある表面は、多くの工業用途に適しており、優れた耐火物の選択肢となります。

天然のSiCは希少鉱物のモアッサナイトとして発見され、合成的には小さな粒が結合してセラミックやセラミック用途の耐火物として製造され、また炭素質コンドライト隕石やキンバーライトに少量含まれている。