Silīcija karbīda definīcija

Silīcija karbīds (SiC) ir nešķīstošs kristālisks savienojums, kas sastāv no silīcija un oglekļa. SiC, ko parasti dēvē par karborundu, dabā sastopams arī kā ļoti rets minerāls moisanīts.

PEEK izmanto elektroniskajās ierīcēs, kas darbojas augstā temperatūrā un spriegumā, piemēram, barošanas avotos. Turklāt tas ir būtisks materiāls elektriskajos transportlīdzekļos; tas sola palielināt braukšanas diapazonu un uzlabot energoefektivitāti, palielinot akumulatoru darbības ilgumu un paaugstinot energoefektivitāti.

Tas ir dabiski abrazīvs materiāls

Silīcija karbīds, biežāk saukts par SiC, ir ārkārtīgi abrazīvs materiāls, kas parasti atrodams meteorītos un retajā minerālā moisanītā. SiC, kas sastāv tikai no silīcija un oglekļa, var tikt leģēts ar slāpekli vai fosforu, lai to izmantotu kā n tipa pusvadītāju, vai ar alumīniju, boru vai galliju, lai to izmantotu p tipa pusvadītājos. Rūpnieciskais smilšpapīrs bieži vien kā viena no tā sastāvdaļām ir SiC, savukārt tā asie graudiņi bez piepūles var slīpēt metālu, stiklu, marmoru korķa akmeni vidēja blīvuma kokšķiedru plātnes vidēja blīvuma kokšķiedru plātnes ātrai abrazīvai izmantošanai - lieliski piemērotas izmantošanai kā abrazīvs materiāls!

Alumīnijs ir ideāls materiāls augstas veiktspējas lietojumiem, kam nepieciešamas spēcīgas ķīmiskās īpašības, siltumvadītspēja, zems izplešanās koeficients un nodilumizturība. Šo daudzpusīgo metālu var izmantot, piemēram, abrazīvos materiālos, nodilumizturīgās detaļās un ugunsizturīgajos materiālos tā cietības dēļ, elektronikā tā stabilitātes un uzticamības dēļ, kā arī metalurģijā tā karstumizturības dēļ.

Silīcija karbīda unikālās mehāniskās un ķīmiskās īpašības padara to par lielisku materiālu izvēli augstas veiktspējas inženiertehniskajiem lietojumiem, piemēram, sūkņu gultņiem, vārstiem, smilšu strūklas inžektoriem, ekstrūzijas presformām, izturība pret koroziju un augsta kušanas temperatūra padara to par lielisku materiālu, ko izvēlēties ekstrēmās inženiertehniskās situācijās. Smagās augsnes augsnes virsmā var rasties mazāka berze, salīdzinot ar vieglās augsnes apstākļiem, savukārt silīcija karbīda putekļi cilvēkiem var izraisīt neprogresējošu plaušu fibrozi.

Tas ir keramikas materiāls

Silīcija karbīds, biežāk saukts par karborundu, ir ārkārtīgi ciets silīcija un oglekļa kristālisks savienojums, kas jau sen tiek izmantots kā abrazīvs materiāls, kopš tā ieviešanas 19. gadsimta beigās. Kopš tā laika to galvenokārt izmanto slīpēšanas ripu un griezējinstrumentu izgatavošanā, bet tā daudzpusīgais pielietojums sniedzas no rūpniecisko krāšņu ugunsizturīgajām uzlikām un nodilumizturīgām detaļām sūkņos un raķešu dzinējos līdz pat keramikai un pusvadītājiem; pateicoties tā izturībai pret koroziju un oksidāciju, kā arī izturībai augstā temperatūrā ar minimālu termisko izplešanos, tas ir viens no visplašāk izmantotajiem keramikas materiāliem mūsdienās.

Silīcija karbīds ir bezoksīda keramika, kuras joslas sprauga ir trīs reizes lielāka nekā standarta silīcija pusvadītājiem, kas nozīmē, ka tā var izturēt lielāku spriegumu. Turklāt tā saķepināšanas procesā veidojas ļoti mazas daļiņas, kas retāk bojā elektroniskās shēmas. Ja pievieno tādus leģējošos savienojumus kā bors un alumīnijs, silīcija karbīds kļūst par p tipa pusvadītāju; ja tā vietā pievieno fosforu un slāpekli, tas kļūst par n tipa pusvadītāju.

Silīcija karbīda saķepināšana ir vienkāršs process, kurā iegūst blīvus produktus ar izcilām mehāniskām īpašībām. Tā cietība ir ļoti svarīga daudzos abrazīvās apstrādes procesos, piemēram, slīpēšanā, griešanā ar ūdens strūklu un smilšu strūklas strūklu; mūsdienu lapidāri novērtē arī silīcija karbīda izturību un augsto izmēru stabilitāti; to var izmantot pat augstas veiktspējas bremžu disku ražošanai sporta automobiļiem vai citiem augstas veiktspējas transportlīdzekļiem.

Tas ir energoelektronikas materiāls

Silīcija karbīds jeb SiC ir bezoksīda keramikas materiāls, ko izmanto, sākot no abrazīviem materiāliem un nodilumizturīgām detaļām, pateicoties tā cietībai, līdz metalurģijai un ugunsizturīgajiem materiāliem, pateicoties tā karstumizturībai un termiskajai izplešanās spējai, kā arī energoelektronikas lietojumiem, pateicoties tā sprieguma izturībai; leģēts ar slāpekli vai fosforu, lai veidotu n tipa pusvadītājus, vai berilija, bora un alumīnija leģētājiem, lai veidotu p tipa pusvadītājus; tā blīvi sakārtotā kristāliskā struktūra veido politipus ar atšķirīgu ķīmisko sastāvu, kā arī elektriskajām īpašībām; lai gan tas nešķīst ūdenī, tas šķīst sārmos vai dzelzs saturošās vidēs.

SiC no silīcija atšķiras ar daudz plašāku joslas spraugu, kas ļauj tam demonstrēt pusvadītspēju. Tāpēc tas ir ideāls materiāls augstsprieguma lietojumiem, jo spēj izturēt spriegumu, kas ir desmit reizes lielāks nekā silīcijs.

Silīcija karbīds var lepoties ar izcilu siltumvadītspēju, kas ļauj tam izturēt temperatūru līdz pat 1400 grādiem pēc Celsija - ievērojami augstāku nekā standarta silīcija 175 grādu pēc Celsija. Tāpēc silīcija karbīds samazina vajadzību pēc aktīvām dzesēšanas sistēmām tādās energoelektroniskās ierīcēs kā DC-DC pārveidotāji un iebūvētie lādētāji.

Silīcija karbīdu var ražot, izmantojot dažādus procesus, tostarp reakciju saistīšanas un CVD metodes. Reakcijas saistīšanas metodes ietver SiC pulvera sajaukšanu ar oglekļa pulveri un plastifikatoru pirms tā formēšanas vēlamajās formās, pirms maisījumā esošā plastifikatora sadedzināšanas. CVD procesā tīras silīcija smiltis, kas sajauktas ar koksu, karsē ķieģeļu elektriskās pretestības tipa krāsnī, caur tās vadītāju laižot strāvu; vēlāk tās samaļ smalkā pulverī, lai izmantotu kā abrazīvu.

Tas ir autobūves nozares materiāls

Silīcija karbīds jeb SiC ir viena no cietākajām zināmajām vielām. To galvenokārt izmanto kā autobūves materiālu augstas veiktspējas bremžu diskos sporta automobiļiem un superauto; tomēr šo materiālu izmanto arī pusvadītāju un energoelektronikas komponentos, jo tā lieliskās fizikālās un elektriskās īpašības padara to piemērotu augstsprieguma lietojumiem.

Keramikas materiāli ar vēlamajām bezoksīda keramikas īpašībām ir lieliska izvēle daudziem rūpnieciskiem lietojumiem, sākot no sensoriem un pusvadītāju ierīcēm līdz valkājamām tehnoloģijām un medicīnas implantiem. Keramikas materiāli, kas leģēti ar dažādiem alumīnija, bora vai oglekļa daudzumiem, var sasniegt īpašas veiktspējas īpašības dažādiem rūpnieciskiem lietojumiem un tos var ražot zemsprieguma ierīcēs augstsprieguma lietojumiem.

SiC atomu struktūra padara to par lielisku vadītāju, tāpēc tas ir ideāli piemērots tranzistoru izmantošanai elektriskajos transportlīdzekļos (EV). Šīs mikroshēmas samazina darbības laikā radīto siltumu, tādējādi palielinot efektivitāti un pagarinot akumulatora darbības laiku, kā arī spēj izturēt augstāku darba temperatūru, tādējādi novēršot aktīvās dzesēšanas sistēmas, kas palielina elektrisko transportlīdzekļu konstrukcijas svaru un sarežģītību.

Laika gaitā silīcija karbīda ražošana ir mainījusies, taču tās pamatprocess joprojām ir līdzīgs tam, ko 1891. gadā aizsāka Edvards Ačons. Tīra silīcija smilšu un koksa ogles maisījumu karsē elektriskajā krāsnī, līdz to aizdedzina ar elektriskās dzirksteles sveci, kas izgatavota no oglekļa vadītspējas, iegūstot spilgti zaļus kristālus ar ievērojamu cietību.