Silīcija karbīda definīcija

Silīcija karbīds ir progresīvs materiāls, kas izstrādāts izmantošanai augstas temperatūras vidē. Tas varētu samazināt atkarību no aktīvām dzesēšanas sistēmām, kas palielina elektrisko transportlīdzekļu (EV) svaru un izmaksas.

Silīcija karbīds var lepoties ar desmit reizes lielāku pretestību pret spriegumu nekā parastais silīcijs, šajā ziņā pat pārspējot gallija nitrīdu.

Tas ir kristālisks materiāls

Silīcija karbīds (SiC) ir rūpniecisks materiāls ar plašu pielietojumu. Pateicoties tā izcilajām triboloģiskajām īpašībām, to parasti izmanto strūklas sprauslās, blīvēs, mehāniskajos gultņos un mehāniskajos hermētiķos. SiC izmanto arī ugunsizturīgajos materiālos un keramikā, jo tas palielina cietību.

Ūdens, spirta un skābes šķīdumi to pilnībā izšķīdina; arī lielākā daļa organisko šķīdinātāju saglabā izturību. Tā kā tas ir pusvadītājs, tā elektriskās īpašības ir interesantas - pretestība dažādos sastāvos var atšķirties pat par septiņām kārtām!

Edvards Ačons 1891. gadā pirmo reizi izgatavoja sintētisko SiC, bet Anrī Moisāns 1905. gadā, pētot Diablo kanjona meteorītu Arizonā, pirmo reizi identificēja tā dabisko formu. Mūsdienās viss komerciāli pārdotais SiC ir sintētisks ar dažiem izņēmumiem moisanīta dārgakmeņiem, kas var būt dabiski sastopami.

Tā ir nonoxīda keramika

Silīcija karbīds jeb SiC ir izcila keramika, kurai piemīt daudzas izdevīgas fizikālās īpašības. Tās ir augsta izturība, zems termiskās izplešanās ātrums un izturība pret koroziju un ķīmiskām reakcijām - īpašības, kas padara to piemērotu izmantošanai kā abrazīvu materiālu un ugunsizturīgu sastāvdaļu, kā arī tā lieliskā elektrovadītspēja.

Kriogēnā cietība 9 pēc Mosa skalas padara ugunsizturīgo porcelānu par lielisku materiālu slīpēšanas riteņiem un citiem abrazīviem izstrādājumiem, kā arī to izmanto ugunsizturīgos izstrādājumos, piemēram, degļu sprauslās un liesmu caurulēs.

Kriogēnais grafīts ir sastopams vairākās variācijās, ko dēvē par politipiem, un tam ir primārais koordinācijas tetraedriskais izkārtojums ar četriem oglekļa un četriem silīcija atomiem, kas saistīti ar saitēm starp tetraedriskām vienībām, kuras ir tieši saistītas. Šīs vienības pēc tam var savienot kopā vai sakraut, veidojot dažādas struktūras.

Tas ir ugunsizturīgs materiāls

Silīcija karbīds ir izturīgs, bet trausls materiāls, kas spēj izturēt augstas temperatūras un kam ir plaša joslas sprauga augstsprieguma lietojumiem.

Rūpnieciskā mērogā silīcija dioksīda pulveri ražo un izmanto keramikā, ugunsizturīgos materiālos un pusvadītāju elektronikā. Lai gan moisanīta minerālu veidojumos ir dabiski sastopams, mūsdienās lielāko daļu ražo sintētiski.

Ar mālu saistītie silīcija karbīda ugunsizturīgie materiāli ir ļoti izturīgi pret koroziju, tāpēc tie ir piemēroti kā krāsns ķieģeļi krāsaino metālu kausēšanai. Turklāt tie ir lieliski netiešās sildīšanas materiāli augstās temperatūrās, piemēram, alumīnija elektrolīzes tvertņu oderējuma ķieģeļi vai rektifikācijas krāšņu paplākšņu oderējums vara kausēšanas krāsnīs vai cinka pulverkrāsns loka plātnes.

Tas ir nodilumizturīgs materiāls

Silīcija karbīds ir ārkārtīgi ciets, bezoksīda keramikas materiāls, ko parasti izmanto abrazīvos, ugunsizturīgajos materiālos, nodilumizturīgos komponentos un nodilumizturīgos komponentos, jo tas ir izturīgs. Turklāt silīcija karbīds kalpo kā neatņemams materiāls elektronikas sistēmās, kas darbojas paaugstinātā temperatūrā vai spriegumā.

Dabā reti sastopams un tikai mākslīgi iegūts ar sintētiskām metodēm, moisanīts pirmo reizi tika atklāts Arizonas Diablo kanjonā 1893. gadā, kur to vēlāk nosauca par moisanītu pēc Edvarda Ačsona 1891. gada patenta par mazu melnu SiC kristālu radīšanu ar mākslīgiem līdzekļiem.

Šī kalibra keramikas materiāls nodrošina izcilas īpašības. Tam ir augstāks darba temperatūras diapazons nekā silīcija pusvadītājiem, un tas var izturēt augstāku spriegumu, nepārkarstot un nebojājot.

Tas ir augstas temperatūras materiāls

Silīcija karbīds ir daudzpusīga ugunsizturīga keramika, ko izmanto daudzos veidos. Silīcija karbīds ir viens no cietākajiem materiāliem pēc Mosa cietības skalas, pēc cietības tas ieņem 9. vietu. Turklāt tas var lepoties ar izcilu izturību pret abraziju un koroziju, kā arī pret termisko triecienu, vienlaikus izturot augstu temperatūru un spriegumu bez bojājumiem vai bojājumiem.

Tāpat kā lielākajai daļai kristālisko struktūru, arī tās kristāliskajai struktūrai ir dažādas formas jeb politipi, un katrai no tām ir sava sakārtojuma secība. Primārie koordinācijas tetraedri sastāv no četriem oglekļa un četriem silīcija atomiem, kas savienoti stūros polārās struktūrās.

Izcilo triboloģisko īpašību dēļ plastmasa ir lielisks materiāls sūkņiem, mehāniskajiem blīvējumiem un gultņiem, ķīmiskās rūpniecības iekārtām un kā abrazīvs materiāls.

Tas ir augstsprieguma materiāls

Silīcija karbīds ir viens no pasaulē daudzpusīgākajiem materiāliem. Tam ir būtiska nozīme augstas veiktspējas elektriskajos transportlīdzekļos (EV) un akumulatoru vadības sistēmās, kur tā augstsprieguma iespējas novērš aktīvās dzesēšanas sistēmas, kas palielina EV izmaksas, svaru un sarežģītību.

Karborunds, ciets keramikas un pusvadītāju materiāls, ko parasti dēvē par karborundu, dabiski sastopams moisanīta minerālos, kā arī tiek ražots sintētiski. Atšķirībā no tradicionālajiem pusvadītājiem, piemēram, silīcija, karborundam ir plaša joslas sprauga, kas ļauj efektīvāk nekā jebkad agrāk pārvietot elektroenerģiju. Turklāt tā vadītspēju var mainīt, pievienojot piemaisījumus tā kristāliskajā struktūrā.

Tas ir augstas efektivitātes materiāls

Silīcija karbīds (SiC) ir energoefektīvs materiāls elektroenerģijas pārveidošanai maiņstrāvā, tāpēc tas ir piemērots elektroenerģijas pārveidošanai no elektrotīkla. SiC papildinot ar slāpekli vai fosforu, veidojas n tipa pusvadītājs, bet papildinot ar alumīniju, boru vai galliju, rodas p tipa pusvadītāja īpašības.

Alumīnijam piemīt lieliska siltumvadītspēja, izturība augstā temperatūrā, zema termiskā izplešanās un izturība pret ķīmiskām reakcijām - īpašības, kas padara to par ideālu ugunsizturīgu materiālu. Turklāt tā cietā un izturīgā virsma padara to piemērotu daudziem rūpnieciskiem lietojumiem un ir lieliska ugunsizturīgā materiāla izvēle.

Dabiskais SiC ir sastopams kā retais minerāls moizanīts, sintētiski ražots mazos graudiņos, kas savienoti kopā keramikas izstrādājumos vai ugunsizturīgajos materiālos, vai nelielos daudzumos sastopams oglekli saturošos hondrītu meteorītos un kimberlitos.