{"id":90,"date":"2024-04-04T10:54:37","date_gmt":"2024-04-04T02:54:37","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideceramic.net\/?p=90"},"modified":"2024-04-04T10:54:37","modified_gmt":"2024-04-04T02:54:37","slug":"silicio-karbido-tankis-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/the-density-of-silicon-carbide\/","title":{"rendered":"Silicio karbido tankis"},"content":{"rendered":"<p>Silicio karbidas, da\u017eniau vadinamas karborundu arba SiC, yra kieta keramin\u0117 med\u017eiaga, turinti daugyb\u0119 pritaikymo sri\u010di\u0173. \u0160i universali med\u017eiaga naudojama kaip abrazyvas, pasi\u017eymi pla\u010dios juostos puslaidininki\u0173 savyb\u0117mis ir gali b\u016bti gaminama net i\u0161 strukt\u016brini\u0173 keramini\u0173 komponent\u0173.<\/p>\n<p>Gamybos metu polisiloksanai reaguoja ir pirolizuojami veikiant sl\u0117giui, sumalami \u012f miltelius, sukepinami, kad b\u016bt\u0173 suformuotos kietos formos, o po to \u0161lifuojami, kad b\u016bt\u0173 galutinai suformuota mikrostrukt\u016bra. Kiekvienas etapas yra neatsiejamas \u0161ios galutin\u0117s med\u017eiagos gamybos etapas, kurio rezultatai skiriasi priklausomai nuo taikom\u0173 formavimo metod\u0173, kurie turi didel\u0119 \u012ftak\u0105 mikrostrukt\u016brai.<\/p>\n<h2>Teorinis tankis<\/h2>\n<p>Silicio karbido tankioji sud\u0117tis lemia jo atsparum\u0105 cheminiam, terminiam ir mechaniniam poveikiui. Silicio karbidas pasi\u017eymi puikiomis kietumo ir \u0161iluminio laidumo savyb\u0117mis, tod\u0117l yra puikus med\u017eiagos pasirinkimas didelio na\u0161umo ir didelio \u012ftempio srityse.<\/p>\n<p>Tankesni\u0173 med\u017eiag\u0173 atsparumas korozijai ir d\u0117v\u0117jimuisi yra didesnis. Be to, d\u0117l ma\u017eo pl\u0117timosi ir susitraukimo grei\u010dio jos geriau atlaiko ekstremalias temperat\u016bras, tod\u0117l idealiai tinka elektros ir duj\u0173 sistemoms.<\/p>\n<p>SiC taip pat labai atsparus spinduliuotei ir, palyginti su kitais puslaidininkiais, pasi\u017eymi ne\u012fprastai dideliu draustin\u0117s juostos tarpu, tod\u0117l, palyginti su kitais puslaidininkiais, jis gali veikti daug auk\u0161tesn\u0117je temperat\u016broje, esant didesnei \u012ftampai ir da\u017eniui. Tod\u0117l SiC naudojamas \u012fvairiose elektronikos ir pramon\u0117s srityse, \u012fskaitant energijos gamyb\u0105, aviacijos ir automobili\u0173 pramon\u0119.<\/p>\n<p>Pasiekti didel\u012f SiC tank\u012f dideliems komponentams gali b\u016bti sud\u0117tinga. Ta\u010diau naudojant rampos suspaudimo technologij\u0105 dabar tapo \u012fmanoma pasiekti vienod\u0105 iki 98% teorinio tankio tank\u012f. Procesas apima submikroninio dyd\u017eio milteli\u0173 mi\u0161inio, sudaryto daugiausia i\u0161 silicio karbido su priedu, kuriame yra boro, homogenin\u0117s dispersijos suk\u016brim\u0105; tada \u0161is milteli\u0173 mi\u0161inys formuojamas \u012f \u017ealius k\u016bnus, kurie sukepinami 1900-2100 laipsni\u0173 C temperat\u016broje kontroliuojamos atmosferos s\u0105lygomis.<\/p>\n<p>Norint u\u017etikrinti saug\u0173 tankinim\u0105 be segregacijos gr\u016bdeli\u0173 ribose, mai\u0161ant miltelius reikia prid\u0117ti boro turin\u010di\u0173 pried\u0173, kuri\u0173 kiekis atitinka vien\u0105 elementariojo boro mas\u0117s dal\u012f 100 silicio karbido dali\u0173, kad b\u016bt\u0173 u\u017etikrintas saugus tankinimas be segregacijos gr\u016bdeli\u0173 ribose.<\/p>\n<h2>Fizinis tankis<\/h2>\n<p>Silicio karbidas (C-Si) yra dirbtin\u0117 med\u017eiaga, sudaryta i\u0161 anglies (C) ir silicio (Si). Jis yra antras pagal kietum\u0105 po boro karbido (9 balai) ir pasi\u017eymi i\u0161skirtiniu tvirtumu, atsparumu dilimui ir korozijai; i\u0161 tikr\u0173j\u0173 jis gali net atlaikyti fluoro vandenilio ir sieros r\u016bg\u0161\u010di\u0173 poveik\u012f ir nesuirti - be to, jo netirpina vanduo, dauguma chemini\u0173 med\u017eiag\u0173, \u012fskaitant \u0161armus! Silicio karbido, kaip in\u017einerin\u0117s med\u017eiagos, universalumas taip pat daro j\u012f populiariu tarp mokslinink\u0173.<\/p>\n<p>Kadangi \u0161vitras gali atlaikyti didelio grei\u010dio pjovimo ir \u0161lifavimo operacijas, taip pat gali b\u016bti naudojamas abrazyviniam sm\u0117liavimui ir apdirbimui, d\u0117l savo ilgaam\u017ei\u0161kumo ir ekonomi\u0161kumo jis pla\u010diai naudojamas \u0161iuolaikiniuose lapidariniuose darbuose. Be to, jis yra svarbi \u017ealiava \u0161lifavimo ir poliravimo mi\u0161iniams gaminti.<\/p>\n<p>Silicio karbidas tapo pagrindine kosmoso technologij\u0173 med\u017eiaga d\u0117l savo i\u0161skirtinio ilgaam\u017ei\u0161kumo ir atsparumo radiacijai. Tod\u0117l i\u0161 silicio karbido pagaminti veidrod\u017eiai tapo keleto did\u017eiausi\u0173 teleskop\u0173, pavyzd\u017eiui, \"Herschel\" ir \"BepiColombo\" misij\u0173, pasirinkimu arba i\u0161 j\u0173 galima pagaminti stand\u017eius r\u0117mus, kad jie atlaikyt\u0173 Veneroje esan\u010di\u0105 temperat\u016br\u0105 ir vir\u0161yt\u0173 l\u016bkes\u010dius d\u0117l radiacijos lygio.<\/p>\n<p>Naujausi eksperimentiniai duomenys rodo, kad a-SiC yra stabilus B1 faz\u0117je esant \u012fvairioms s\u0105lygoms, kurios atitinka tik\u0117tinas daug anglies turin\u010di\u0173 egzoplanet\u0173 mantijos s\u0105lygas, prie\u0161ingai nei \u017dem\u0117je, kur jis greitai suyra \u012f silicio dioksid\u0105 ir deguon\u012f.<\/p>\n<h2>Cheminis tankis<\/h2>\n<p>Silicio karbidas, da\u017eniau vadinamas SiC, yra cheminis junginys, sudarytas i\u0161 silicio (atominis skai\u010dius 14) ir anglies (atominis skai\u010dius 6). Jis pasi\u017eymi nuo juodai \u017ealios iki melsvai juodos spalvos vaivoryk\u0161tine i\u0161vaizda ir nedegumo savyb\u0117mis; jo tankis yra 3,21 g kubiniame cm3.<\/p>\n<p>Silicio karbidas nat\u016braliai aptinkamas meteorituose, korundo telkiniuose ir kimberlito telkiniuose, ta\u010diau did\u017eioji dalis elektroniniuose prietaisuose naudojamo silicio karbido gaminama sintetiniu b\u016bdu. Edvardas Achesonas pirm\u0105 kart\u0105 sintetiniu b\u016bdu silicio karbid\u0105 susintetino 1891 m., kai band\u0117 sukurti dirbtinius deimantus kaitindamas mol\u012f ir milteli\u0173 pavidalo koks\u0105 elektros lanko krosnyje; tai darydamas jis pasteb\u0117jo ry\u0161kiai \u017ealius kristalus, pana\u0161ius \u012f deimantus, pritvirtintus prie anglies elektrod\u0173, ir pavadino \u0161iuos kristalus \u201cmoissanitu\u201d pagal akmens, \u012f kur\u012f jie buvo pana\u0161\u016bs, r\u016b\u0161\u012f.<\/p>\n<p>SiC yra puslaidininkin\u0117 med\u017eiaga, pasi\u017eyminti itin pla\u010diu juostiniu tarpu, tod\u0117l ji gali veikti auk\u0161tesn\u0117je temperat\u016broje ir esant auk\u0161tesnei \u012ftampai nei kitos puslaidininkin\u0117s med\u017eiagos. D\u0117l puikaus \u0161iluminio laidumo \u0161iluma i\u0161sklaidoma greitai, o tanki kristalin\u0117 strukt\u016bra u\u017etikrina puik\u0173 atsparum\u0105 dilimui - puikiai tinka tokioms reikm\u0117ms kaip pjovimo \u012frankiai.<\/p>\n<p>EAG laboratorija turi daug patirties analizuojant SiC, naudojant tiek birius, tiek erdvinius analiz\u0117s metodus. SiC yra labai naudinga med\u017eiaga puslaidininkiams gaminti, nes j\u0105 galima legiruoti \u012fvairiais elementais, kad b\u016bt\u0173 pakeistos jos elektrotermin\u0117s savyb\u0117s. Norint sukurti auk\u0161tos kokyb\u0117s puslaidininkinius gaminius, labai svarbu u\u017etikrinti legiruojan\u010di\u0173 med\u017eiag\u0173 koncentracij\u0105 ir erdvin\u012f pasiskirstym\u0105, kartu pa\u0161alinant nepageidaujamus ter\u0161alus.<\/p>\n<h2>\u0160iluminis tankis<\/h2>\n<p>Silicio karbidas yra labai tanki med\u017eiaga ir viena i\u0161 kie\u010diausi\u0173 galim\u0173 med\u017eiag\u0173, tod\u0117l kaip keramin\u0117 med\u017eiaga pasi\u017eymi puikiu atsparumu korozijai, d\u0117l kurio gal\u0117t\u0173 suma\u017e\u0117ti aktyvi\u0173 au\u0161inimo sistem\u0173 elektrin\u0117se transporto priemon\u0117se.<\/p>\n<p>Silicio karbidas (SiC) yra kovalentiniu ry\u0161iu sujungta \u0161viesiai pilka kieta med\u017eiaga, kurios santykinis kietumas pagal Moso skal\u0119 prilygsta deimanto kietumui. \u0160iomis savyb\u0117mis pasi\u017eymin\u010dios ugniai atsparios med\u017eiagos idealiai tinka naudoti, nes SiC pasi\u017eymi auk\u0161ta lydymosi temperat\u016bra, \u0161iluminiu laidumu ir ma\u017eais \u0161iluminio pl\u0117timosi rodikliais.<\/p>\n<p>Silicio karbid\u0105 galima legiruoti azotu arba fosforu, kad susidaryt\u0173 n tipo puslaidininkis, arba legiruoti beriliu, boru, aliuminiu ir kaliu, kad susidaryt\u0173 p tipo puslaidininkis. D\u0117l plataus juostos tarpo jis gali i\u0161laikyti tris kartus didesn\u0119 \u012ftamp\u0105 nei standartiniai silicio puslaidininkiai. Silicio karbidas tapo pagrindine elektronini\u0173 prietais\u0173 gamybos med\u017eiaga, nes pla\u010diai naudojamas kaip elektronini\u0173 komponent\u0173 med\u017eiaga.<\/p>\n<p>Nat\u016brali\u0173 SiC telkini\u0173 yra tam tikruose meteorit\u0173 pavyzd\u017eiuose, korundo telkiniuose ir kimberlite, ta\u010diau did\u017eioji dalis pramoninio SiC gaminama sintetiniu b\u016bdu. SSiC ir SiSiC variantai d\u0117l savo \u0161ilumini\u0173 savybi\u0173 yra vienos i\u0161 da\u017eniausiai naudojam\u0173 med\u017eiag\u0173 tokiomis sud\u0117tingomis s\u0105lygomis kaip 3D spausdinimas, balistikos gamyba, chemijos gamyba ir energetikos technologij\u0173 taikymas, taip pat vamzd\u017ei\u0173 sistem\u0173 komponentai; d\u0117l didesnio tankio nei grynojo kvarco \u0161ie junginiai yra patrauklus metalo pakaitalas ir pasi\u017eymi geromis standumo, kietumo ir atsparumo auk\u0161toms temperat\u016broms savyb\u0117mis, kurios prilygsta grynojo kvarco \u0161ilumin\u0117ms savyb\u0117ms, palyginti su grynuoju kvarcu ir atsparumu auk\u0161toms temperat\u016broms, tod\u0117l \u0161ie junginiai yra patraukli metalo pakaitalo alternatyva.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide, more commonly referred to as Carborundum or SiC, is a hard ceramic material with numerous applications. This versatile [&hellip;]<\/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\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=90"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":91,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90\/revisions\/91"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}