W\u0119glik krzemu (zwany r\u00f3wnie\u017c karborundem) to nieorganiczny zwi\u0105zek chemiczny z\u0142o\u017cony z atom\u00f3w krzemu i w\u0119gla, wyst\u0119puj\u0105cy w naturze w postaci moissanitu i produkowany na skal\u0119 przemys\u0142ow\u0105 od 1893 roku do zastosowa\u0144 jako materia\u0142 \u015bcierny.<\/p>\n
SiC wyst\u0119puje w ponad 70 postaciach krystalicznych, podzielonych na dwa polimorfy: w\u0119glik krzemu alfa (a-SiC) i w\u0119glik krzemu beta (b-SiC). W granicach b\u0142\u0119du eksperymentalnego obie postacie topi\u0105 si\u0119 jednocze\u015bnie przy ci\u015bnieniach si\u0119gaj\u0105cych 10 GPa.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu to niezwykle twardy i g\u0119sty materia\u0142 o szerokim zakresie zastosowa\u0144. Mo\u017cna go znale\u017a\u0107 w takich produktach, jak papier \u015bcierny, \u015bciernice, narz\u0119dzia skrawaj\u0105ce, cz\u0119\u015bci samochodowe i materia\u0142y ogniotrwa\u0142e stosowane w motoryzacji; ponadto, ze wzgl\u0119du na swoj\u0105 twardo\u015b\u0107 i niski wsp\u00f3\u0142czynnik rozszerzalno\u015bci cieplnej, s\u0142u\u017cy jako materia\u0142 ogniotrwa\u0142y w piecach, piecach do wypalania i wyk\u0142adzinach ogniotrwa\u0142ych, a tak\u017ce jako materia\u0142 lustrzany w teleskopach astronomicznych.<\/p>\n
Edward Goodrich Acheson po raz pierwszy rozpocz\u0105\u0142 masow\u0105 produkcj\u0119 w\u0119glika krzemu w 1891 roku, podgrzewaj\u0105c w piecu elektrycznym mieszank\u0119 gliny i sproszkowanego koksu (w\u0119gla), w wyniku czego powsta\u0142 niebiesko-czarny materia\u0142 znany jako \u201ckarborund\u201d.\u201d<\/p>\n
Badania topnienia w\u0119glika krzemu przy ci\u015bnieniach w zakresie od 5 do 8 GPa wykaza\u0142y, \u017ce topi si\u0119 on kongruentnie przy wszystkich badanych ci\u015bnieniach, a jego krzywa topnienia charakteryzuje si\u0119 ujemnym nachyleniem wynosz\u0105cym -44 \u00b1 4 K\/GPa, co stanowi dow\u00f3d na to, \u017ce teoria funkcjonalna g\u0119sto\u015bci dokona\u0142a trafnej prognozy.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu (SiC) to nieoksydowy materia\u0142 ceramiczny o wyj\u0105tkowych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach, dzi\u0119ki kt\u00f3rym znajduje szerokie zastosowanie w wielu aplikacjach wysokotemperaturowych. SiC charakteryzuje si\u0119 zar\u00f3wno twardo\u015bci\u0105, jak i niezwyk\u0142\u0105 wytrzyma\u0142o\u015bci\u0105 \u2013 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 odkszta\u0142ceniowa w postaci polikrystalicznej si\u0119ga nawet 27 GPa; ponadto wykazuje doskona\u0142\u0105 odporno\u015b\u0107 na pe\u0142zanie oraz niskie wsp\u00f3\u0142czynniki rozszerzalno\u015bci cieplnej.<\/p>\n
Ceramika na bazie dwutlenku ceru (CeO\u2082) jest nierozpuszczalna w wodzie, ale rozpuszcza si\u0119 w stopionych roztworach metali alkalicznych i \u017celaza, co czyni j\u0105 najtwardsz\u0105 spo\u015br\u00f3d wszystkich zaawansowanych ceramiki konstrukcyjnych, charakteryzuj\u0105c\u0105 si\u0119 odporno\u015bci\u0105 na \u015bcieranie, korozj\u0119, uderzenia oraz rozszerzalno\u015b\u0107 ciepln\u0105 przy wysokich ci\u015bnieniach; dzi\u0119ki temu doskonale nadaje si\u0119 do zastosowa\u0144 w wysokich temperaturach, takich jak elementy reaktor\u00f3w j\u0105drowych.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu, znany bardziej pod nazw\u0105 a-SiC, jest powszechnie stosowany w hamulcach i sprz\u0119g\u0142ach pojazd\u00f3w elektrycznych oraz w kamizelkach kuloodpornych, a tak\u017ce s\u0142u\u017cy jako pod\u0142o\u017ce dla katalizator\u00f3w heterogenicznych. Produkcja tego materia\u0142u na skal\u0119 przemys\u0142ow\u0105 nadal wymaga stosowania piec\u00f3w elektrycznych, w kt\u00f3rych czysty piasek krzemionkowy jest redukowany przy u\u017cyciu drobno zmielonego koksu; produkcja w\u0119gliku krzemu na skal\u0119 przemys\u0142ow\u0105 pozostaje popularnym rozwi\u0105zaniem w zastosowaniach wysokonapi\u0119ciowych w elektronice mocy.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu, znany r\u00f3wnie\u017c jako dwutlenek krzemu, to twardy zwi\u0105zek chemiczny z\u0142o\u017cony z krzemu i w\u0119gla, wyst\u0119puj\u0105cy naturalnie w postaci minera\u0142u moissanitu, ale od 1893 roku produkowany na skal\u0119 przemys\u0142ow\u0105 w postaci proszku i kryszta\u0142\u00f3w do zastosowa\u0144 jako materia\u0142 \u015bcierny oraz jako materia\u0142 na ceramiczne p\u0142ytki do kamizelek kuloodpornych. Du\u017ce ziarna monokryszta\u0142\u00f3w mo\u017cna \u0142\u0105czy\u0107 poprzez spiekanie, uzyskuj\u0105c w ten spos\u00f3b niezwykle wytrzyma\u0142\u0105 ceramik\u0119 konstrukcyjn\u0105; ponadto jest on cz\u0119sto wykorzystywany do produkcji syntetycznych kamieni szlachetnych znanych jako moissanit syntetyczny. W\u0119glik krzemu pe\u0142ni r\u00f3wnie\u017c rol\u0119 p\u00f3\u0142przewodnika; domieszkowanie go azotem lub fosforem mo\u017ce przekszta\u0142ci\u0107 go w materia\u0142 typu n; podobnie beryl, bor lub aluminium mog\u0105 zmieni\u0107 go w materia\u0142 typu p, w zale\u017cno\u015bci od tego, jakie w\u0142a\u015bciwo\u015bci uzyska w wyniku domieszkowania, kt\u00f3re przekszta\u0142ci go w materia\u0142 p\u00f3\u0142przewodnikowy typu n.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu charakteryzuje si\u0119 szerok\u0105 przerw\u0105 energetyczn\u0105 i wysok\u0105 wytrzyma\u0142o\u015bci\u0105 na przebicie w polu elektrycznym, dzi\u0119ki czemu nadaje si\u0119 do zastosowania w urz\u0105dzeniach elektronicznych pracuj\u0105cych w ekstremalnie wysokich temperaturach lub przy bardzo wysokich napi\u0119ciach. Ponadto jego odporno\u015b\u0107 na szok termiczny sprawia, \u017ce jest szeroko stosowany. W\u0119glik krzemu wyst\u0119puje w postaci r\u00f3\u017cnych kom\u00f3rek elementarnych (sze\u015bciennych, romboedrycznych lub heksagonalnych). Je\u015bli zostanie zag\u0119szczony przy u\u017cyciu gliny, mo\u017ce hamowa\u0107 wzrost szyjki krystalicznej, zapobiegaj\u0105c jednocze\u015bnie tworzeniu si\u0119 SiO\u2082, kt\u00f3re w przeciwnym razie obni\u017cy\u0142oby modu\u0142 spr\u0119\u017cysto\u015bci. W r\u00f3\u017cnych badaniach analizowano jego zachowanie podczas topnienia pod wysokim ci\u015bnieniem, wykorzystuj\u0105c symulacje dynamiki molekularnej ab initio oparte na teorii funkcjonalnej g\u0119sto\u015bci.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu to niezwykle twardy i sztywny materia\u0142 ceramiczny, charakteryzuj\u0105cy si\u0119 odporno\u015bci\u0105 na wysokie temperatury, niskim wsp\u00f3\u0142czynnikiem rozszerzalno\u015bci cieplnej oraz odporno\u015bci\u0105 na reakcje chemiczne. Wyst\u0119puje w r\u00f3\u017cnych rozmiarach i postaciach, w tym w postaci granulatu przeznaczonego do sprzeda\u017cy, a tak\u017ce w postaci p\u0142ytek, z kt\u00f3rych mo\u017cna wytwarza\u0107 lustra do du\u017cych teleskop\u00f3w. Metody produkcji w\u0119glika krzemu obejmuj\u0105 zar\u00f3wno bezpo\u015bredni\u0105 syntez\u0119 w\u0119gla, jak i chemiczne osadzanie z fazy gazowej.<\/p>\n
Przeprowadzono badania zale\u017cno\u015bci temperatur Debye\u2019a od ci\u015bnienia w SiC typu ZB i RS w zakresie temperatur od 3100+40 K do 5\u20138 GPa, wykorzystuj\u0105c eksperymenty z gwa\u0142townym sch\u0142adzaniem oraz pomiary in situ. Wyniki wskazuj\u0105, \u017ce przy ci\u015bnieniu otoczenia obie sta\u0142e Lame\u2019a (l, m) s\u0105 dodatnie, przy czym odchylenie warto\u015bci m wzrasta, co sugeruje zwi\u0119kszon\u0105 si\u0142\u0119 niecentralnych oddzia\u0142ywa\u0144 wielocia\u0142owych zwi\u0105zanych z transferem \u0142adunku przy wy\u017cszych ci\u015bnieniach, co skutkuje zwi\u0119kszeniem sztywno\u015bci mechanicznej SiC pod wp\u0142ywem \u015bciskania.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (also referred to as carborundum) is an inorganic chemical compound composed of silicon and carbon atoms, naturally found […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","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":[5],"tags":[],"class_list":["post-66","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-product-related"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/66","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=66"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/66\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":67,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/66\/revisions\/67"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=66"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=66"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=66"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}