Использование карбида кремния в электронике и огнеупорных материалах

Карбид кремния, обычно называемый карбидом кремния, встречается в природе в виде драгоценного камня муассанита. С 1893 года он массово производится в качестве абразива, а его полупроводниковые свойства делают его ценным во многих областях электроники.

Острые, угловатые частицы карбоната кальция делают его отличным абразивом для галтовки камней и огранки драгоценных камней, а доступная цена делает его экономичным и пригодным для многократного использования.

Абразив

SiC используется в различных абразивных материалах, таких как шлифовальные круги, наждачная бумага и абразивные материалы, являясь основным выбором в современном гранильном деле благодаря своей твердости и долговечности. Кроме того, SiC может использоваться для изготовления огнеупорного кирпича и футеровки печей для производства цветных металлов, а его устойчивость к кислотам и щелочам делает его бесценным материалом в химической промышленности.

Спеченная керамика из этого материала может быть спечена для получения твердых и упругих материалов, которые используются в приложениях, требующих высокой выносливости, таких как автомобильные тормоза и сцепления, керамические пластины, встроенные в пуленепробиваемые жилеты, полирующее средство для концов оптоволокна перед сращиванием, полирующее средство для концов волокна перед сращиванием, а также компоненты современных электромобилей для обеспечения возможности быстрой зарядки постоянным током и улучшения тепловой эффективности, а также силовые электронные устройства благодаря устойчивости к коррозии и высокой температуре.

Тугоплавкие

Огнеупорные материалы используются в сложных промышленных условиях, требующих надежной защитной футеровки, например, в печах и обжиговых печах, оборудовании для химической переработки и т.д. Огнеупорные изделия обеспечивают прочные механические конструкции, защиту от коррозии, теплоизоляционные свойства, а также прочные механические конструкции для предотвращения коррозии.

Карбид кремния идеально подходит для использования в огнеупорных материалах благодаря своей устойчивости к химическим веществам и высоким температурам. Он выдерживает температуру до 1800 градусов по Фаренгейту, не подвергаясь химическому воздействию кислот и щелочей, что делает его идеальным выбором материала.

В состав ATHOR входят 15 докторантов из различных областей, которые будут обучаться передовым инженерным технологиям и экспериментальным методам работы с водородной средой. Их опыт в области оценки жизненного цикла, синхротронных технологий и цифровых двойников позволит им создавать более прочные и надежные огнеупорные изделия для промышленных партнеров, что приведет к значительной экономии энергии, поможет достичь целей углеродной нейтральности, а также повысит доступность промышленного оборудования и производительность.

Электроника

Полупроводники из карбида кремния часто используются для усиления, переключения и преобразования электрических сигналов. Их кристаллическая структура позволяет легировать их такими примесями, как алюминий, галлий и азот, для создания полупроводниковых приборов P- или N-типа, что позволяет им работать при гораздо более высоких температурах, напряжениях и частотах, чем традиционные кремниевые полупроводники.

Более высокое напряжение пробоя SiC-полупроводников позволяет уменьшить размеры силовых электронных переключателей, изготовленных на их основе, что делает их идеальными для применения в высоковольтных средах, таких как системы зарядки электромобилей, или в высоковольтных средах, которые должны работать с более высоким напряжением.

SiC-транзисторы обычно выдерживают в 10 раз большие электрические поля, чем их кремниевые полупроводниковые аналоги, что приводит к значительному снижению риска нестабильного поведения проводимости и потенциально катастрофического отказа, а также к меньшим потерям мощности. Все эти преимущества делают SiC-полупроводники идеальными для высоковольтных приложений, таких как зарядные устройства для электромобилей (EV), инверторы солнечной энергии и сенсорные системы.

Автомобили

Карбид кремния (SiC) быстро стал одним из главных материалов для использования в инверторных системах электромобилей (EV). Обладая превосходными рабочими температурами до 300 градусов Цельсия по сравнению с кремнием, имеющим предел в 175 градусов Цельсия, SiC обеспечивает большую эффективность, надежность и дальность действия при использовании в EV-приложениях.

SiC - это неоксидная керамика, используемая в механически и термически сложных приложениях благодаря своей твердости; в огнеупорах благодаря своей устойчивости к высоким температурам и ударам; в электронике для использования в устройствах, работающих при высоких температурах, напряжениях или и том, и другом. SiC занимает второе место после карбида бора и алмаза как одно из самых твердых известных природных веществ.

Карборундовая крошка также может использоваться в карборундовой гравюре - искусстве, в котором чернила, попавшие между текстурированными алюминиевыми пластинами, создают на бумаге нарисованные следы. American Elements предлагает варианты марки SiC, такие как Mil Spec, ACS Reagent Grade и USP EP/BP для этих применений.