실리콘 카바이드 속성

실리콘 카바이드(SiC)는 모스 척도 경도 등급이 9로 매우 단단하고 다이아몬드에 필적하는 미적 매력을 지닌 매우 내구성이 뛰어난 소재입니다.

EAG 연구소는 벌크 및 공간 분해 분석 기술을 사용하여 이러한 특성에 대한 SiC를 분석 한 광범위한 경험을 보유하고 있습니다. 전기 절연체와 반도체 역할을 모두 수행할 수 있습니다.

경도

탄화규소는 세계에서 가장 단단한 물질 중 하나로, 모스 척도에서는 9위, 경도에서는 다이아몬드에 이어 두 번째로 높은 물질입니다. 탄화붕소와 다이아몬드는 실리콘 카바이드보다 더 단단하며 절삭 공구, 방탄 조끼, 자동차 부품, 천체 망원경용 거울 등 다양한 용도로 사용됩니다. 실리콘 카바이드는 표면이 단단하고 강해 절삭 연마재 및 절삭 공구, 구조용 재료(방탄 조끼), 자동차 부품, 망원경에 사용되는 거울로 사용하기에 좋습니다!

내열 충격 세라믹은 매우 단단한 비산화 세라믹입니다. 강도가 높고 열전도율이 높으며 열팽창률이 낮고 산화에 대한 저항성이 뛰어나 필수 내화 소재로 사용됩니다.

탄화규소(원자 번호 14)와 탄소(원자 번호 6)는 탄화규소라는 무기 화합물을 형성하며, 탄소 4개와 실리콘 4개 원자가 공유 결합하여 형성된 2개의 1차 배위 사면체는 매우 강하고 단단한 밀집 구조를 형성하여 강도와 강성이 매우 우수하며 다형체를 쌓아서 다형체를 형성할 수도 있습니다. 탄화규소는 실리콘에 비해 전자가 궤도 상태에서 자유로워지는 데 필요한 에너지가 3배나 적은 와이드 밴드 갭 반도체 특성을 제공합니다.

내식성

실리콘 카바이드의 가장 중요한 특성은 부식에 대한 저항성입니다. 염산, 황산, 불산 등 가장 강한 산, 염기, 용매는 물론 질산이나 증기와 같은 산화성 매체에 대한 내성이 뛰어날 뿐만 아니라 극한의 온도나 전기장에 의한 손상에 대해서도 뛰어난 절연성을 자랑합니다.

소결 탄화규소는 고밀도, 경도, 넓은 밴드갭 반도체 특성으로 전도대 이동에 필요한 전자 에너지 소비가 적고 열팽창 계수가 낮아 내열성이 우수합니다.

내식성은 소결 첨가제, 입자 경계상 및 다공성의 존재를 통해 향상될 수 있으며, 그 종류와 양은 부식이 다른 환경과 얼마나 빨리 반응하는지에 따라 달라집니다.

탄소의 부동태화제 역할을 통해 실리콘 카바이드 산화 상태를 제어할 수 있으므로 사용 중 산화 환경에 노출되었을 때 부식 속도를 줄이고 제품 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

열 전도성

실리콘 카바이드는 알루미나(모스 척도 9)와 다이아몬드(10) 사이에 있는 매우 단단한 소재입니다. 경도와 열 안정성이 결합된 탄화규소는 내마모성 소재와 내화물에 견디도록 설계된 부품의 까다로운 기계 응용 분야에 탁월한 소재입니다.

또한 실리콘 고무는 열 충격에 대한 저항성이 뛰어나고 열팽창률이 낮기 때문에 고온 환경 및 파이프 시스템에 사용되는 부품에 사용하기에 매우 적합합니다.

실리콘 카바이드는 다양한 원소로 도핑하여 전자적 특성을 변경할 수 있습니다. 질소나 인을 도핑하면 n형 반도체가 되고 베릴륨, 붕소, 알루미늄을 도핑하면 p형 반도체로 변합니다.

실리콘 카바이드는 원자가 밴드와 전도 밴드 사이의 밴드갭 차이로 인해 전자가 두 밴드 사이에서 전환하기 어렵기 때문에 실리콘보다 최대 10배 더 많은 전기장을 견디고 깨지기 전에 분해될 수 있습니다.

전기 전도성

실리콘 카바이드는 도핑을 통해 다양한 전기적 특성을 조정할 수 있습니다. 도핑은 결정 구조에 불순물을 추가하여 전기를 전도하는 자유 전자와 정공을 형성하여 실리콘보다 10배 더 높은 SiC 전도도 값을 제공하는 것입니다.

실리콘 카바이드의 전기적 특성은 주로 밴드 갭에 의해 결정됩니다. 원자의 원자가 밴드와 전도 밴드의 에너지 준위 차이에 따라 견딜 수 있는 전기장의 양이 결정되는데, 탄화규소는 실리콘보다 밴드 갭이 넓어 거의 두 배에 달하는 전압을 견딜 수 있습니다.

네오디뮴은 내전압성이 높아 전기 자동차 전력 장치에 사용하기에 이상적이며, 주행 거리를 늘리고 배터리 관리 효율을 높입니다. 또한 질화 갈륨과 같은 대체 소재에 비해 무게가 가벼워 전력 전자 장치 제조업체는 최소한의 열팽창 계수로 고온을 견디면서 크기와 무게를 크게 줄일 수 있습니다.