{"id":21,"date":"2024-02-19T20:24:34","date_gmt":"2024-02-19T12:24:34","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideceramic.net\/?p=21"},"modified":"2024-02-19T20:24:34","modified_gmt":"2024-02-19T12:24:34","slug":"raziskovanje-vzdrzljivosti-silicijevega-karbida-v-zahtevnih-okoljih","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/exploring-the-durability-of-silicon-carbide-in-harsh-environments\/","title":{"rendered":"Raziskovanje trajnosti silicijevega karbida v zahtevnih okoljih"},"content":{"rendered":"<p>Silicijev karbid je mo\u010dna spojina, ki nastane s kemi\u010dno reakcijo med silicijem in ogljikom pri visoki temperaturi, z izjemno trpe\u017eno kristalno strukturo, zaradi \u010desar je primeren za uporabo v te\u017ekih okoljih.<\/p>\n<p>Silicijev karbid zahteva strog nadzor kakovosti v proizvodnem procesu, da se zagotovi njegova trajnost v te\u017ekih delovnih okoljih. Raziskali bomo, kateri dejavniki vplivajo na njegovo dolgo \u017eivljenjsko dobo.<\/p>\n<h2>Odpornost na korozijo<\/h2>\n<p>SiC je izredno trden in gost material, sestavljen iz razli\u010dnih oblik ali politipov kristalne strukture silicijevega karbida s tetraedri\u010dno razporejenimi ogljikovimi atomi, ki tvorijo njegove plasti ali politipe, pri \u010demer nastajajo strukture s tetraedri\u010dnimi vezmi med ogljikovimi atomi, razporejenimi v plasteh ali politipih, ki ustvarjajo njegove edinstvene lastnosti, odporne proti koroziji. Brez tlaka sintrani silicijev karbid (C\/C-SiC) je odporen na vse kisline (klorovodikovo in \u017eveplovo), bazi\u010dna topila in oksidativna okolja, kot je du\u0161ikova kislina, hkrati pa je dovolj odporen proti koroziji, da se trdni lon\u010dki iz C\/C-SiC pogosto uporabljajo za obloge pe\u010di.<\/p>\n<p>Korozija materialov SiC je lahko zelo zapletena in odvisna od ve\u010d dejavnikov. Korozijska odpornost materialov je odvisna od njihove debeline in globine oksidne plasti, ki se razvije med oksidacijskimi procesi; poleg tega so kemi\u010dni in fizikalni mehanizmi, ki so odgovorni za nastanek znane paraboli\u010dne hitrosti oksidacije, \u0161e vedno nepopolno razumljeni.<\/p>\n<p>Dolgoro\u010dni korozijski preskusi so potrebni za oceno vpliva korozivnih okolij na trdnost materiala. Dolgotrajna korozija lahko pove\u010da povr\u0161inske napake, ki s\u010dasoma zmanj\u0161ajo trdnost in trajnost materialov.<\/p>\n<p>Elkem je izvedel obse\u017ene analize korozijske ob\u010dutljivosti \u0161tirih vrst spojev plo\u0161\u010d iz SiC na SiC, zdru\u017eenih z difuzijsko vezavo kovin z vmesnim slojem molibdena ali titana, reakcijskim sintranjem in sintranjem nanopra\u0161ka SiC. Vsi vzorci so prestali pettedenske hidrotermi\u010dne preskuse pri povi\u0161ani temperaturi brez kontaminacije s sevanjem med pettedenskimi hidrotermi\u010dnimi preskusi pri povi\u0161ani temperaturi.<\/p>\n<h2>Odpornost na toplotno raztezanje<\/h2>\n<p>Silicijev karbid (SiC) je izjemno trd sinteti\u010dni material, ki je na Mohsovi lestvici nekje med aluminijevim oksidom (9) s povpre\u010dno vrednostjo 9 in diamantom (povpre\u010dno 10). SiC se uporablja kot abraziv in proti obrabi odporni deli v mehanskih aplikacijah, za ognjevarne obloge industrijskih pe\u010di in keramike, kot ognjevarni premazi na oblogah letalskih rezervoarjev za gorivo, kot ognjevarne obloge v pe\u010deh, ki se uporabljajo v industriji, in polprevodni\u0161ke elektronske naprave, ki delujejo pri visokih temperaturah.<\/p>\n<p>Silicijev karbid je izjemen termomehanski kerami\u010dni material z nizkim koeficientom toplotnega raztezanja, ki mu omogo\u010da, da med hitrimi temperaturnimi nihanji ohrani svojo obliko in velikost ter pove\u010da zanesljivost izdelkov, ki delujejo v ekstremnih okoljih.<\/p>\n<p>Silicijev karbid ima izjemne mehanske lastnosti in se pona\u0161a z veliko toplotno prevodnostjo s \u0161irokim temperaturnim obmo\u010djem delovanja ter je zelo odporen proti koroziji in kemi\u010dnim vplivom, zaradi \u010desar je primeren za uporabo v te\u017ekih pogojih v industrijah, kot so avtomobilska, letalska in vesoljska industrija ter elektronika.<\/p>\n<p>V tej knjigi je predstavljena tehnologija mikrosistemov na osnovi silicijevega karbida (SiC), ki je v razsutem stanju in v tankem sloju, ter je predstavljena njegova uveljavitev kot bistvene platforme za mikrosisteme za zahtevna okolja, saj zdru\u017euje izdelavo elektronskih naprav z mehanskimi napravami MEMS. Ta knjiga raziskuje tudi te\u017eave, povezane s kombiniranjem razli\u010dnih postopkov in materialov v uporabne senzorske module; podrobno so raziskane zlasti temperaturna neskladja med komponentami in okoljska ob\u010dutljivost SiC, medtem ko je obse\u017eno obravnavano stanje na podro\u010dju tehnologije SiC v razsutem stanju in tehnologije tankih plasti SiC.<\/p>\n<h2>Odpornost na obrabo<\/h2>\n<p>Volframov karbid (WC) je pomembna in vsestranska zlitina, ki se uporablja v \u0161tevilnih aplikacijah, saj jo odlikujejo izjemna trdota, visoka prevodnost, majhna toplotna razteznost in odpornost proti koroziji. Volframov karbid nastane, ko se \u010disti volframov prah zme\u0161a z drugimi kovinami, kot so ogljik, nikelj ali kobalt, s postopkom, imenovanim sintranje; ko je oblikovan v oblike za posebne namene s stiskanjem in kovanjem, najpogosteje v rezalna orodja. Volframova izredna vzdr\u017eljivost sega veliko dlje kot pri drugih kovinah, ki se uporabljajo za rezalna orodja; poleg tega ga pogosto uporabljajo voja\u0161ke enote, ki uporabljajo napadalno taktiko, imenovano kineti\u010dno bombardiranje, pri kateri krogle, izstreljene neposredno proti sovra\u017eniku, prodrejo skozi oklepno za\u0161\u010dito in prodrejo skozi sovra\u017enikovo obrambo.<\/p>\n<p>Volframov karbid (WC) se pogosto uporablja za precizno in\u017eenirstvo zaradi svoje sposobnosti prena\u0161anja zelo visokih hitrosti in tlakov, saj ima med vsemi kovinami najvi\u0161ji Youngov modul, najtr\u0161o povr\u0161ino, najni\u017ejo stopnjo toplotnega raztezanja in najbolj\u0161o odpornost proti obrabi. Poleg tega je zaradi svoje zelo velike duktilnosti primeren za oblikovanje v palice ali iztiskanje v obliki \u017eice, kot je na primer v \u017earnicah z \u017earilno nitko.<\/p>\n<p>Volframov karbid je zelo krhek in dovzeten za razpoke ali lomljenje pri mo\u010dnih udarcih, zato je bolj izpostavljen udarcem kot plemenite kovine, kot sta zlato in platina. Kljub temu se \u0161e vedno pogosto uporablja v voja\u0161kih aplikacijah, kjer je odpornost na udarce klju\u010dnega pomena, kot na primer v napravi za testiranje kraterjev NCSU, kjer se uporabljajo varovalni diski iz volframovega karbida za absorpcijo udarcev izstrelkov.<\/p>\n<h2>Elektri\u010dna prevodnost<\/h2>\n<p>Silicijev karbid je zaradi edinstvene kombinacije kerami\u010dnih in polprevodni\u0161kih lastnosti zelo prilagodljiv material, primeren za industrijsko in elektronsko uporabo. Zaradi teh lastnosti lahko elektronika iz silicijevega karbida deluje tudi v zahtevnih okoljih z visokimi temperaturami in napetostmi, ki bi obi\u010dajno onemogo\u010dile pravilno delovanje druge elektronike.<\/p>\n<p>Kemijsko gledano je silicijev karbid izjemno stabilen material. Odporen je na ve\u010dino kislin (klorovodikovo, \u017eveplovo in fluorovodikovo), soli in lugov, razen na koncentrirano \u017eveplovo kislino; poleg tega ne reagira z vodo, zato je idealen material za komponente, ki so dlje \u010dasa izpostavljene teko\u010dinam.<\/p>\n<p>Silicijev karbid ima zaradi svoje atomske strukture odli\u010dne elektri\u010dne lastnosti. Kristalizira v tesno zapakirane strukture, ki vsebujejo kovalentno vezane plasti ogljika in silicija. Te plasti so lahko razporejene v razli\u010dne konfiguracije, imenovane politipi; vsak politip se razlikuje po lastnem zaporedju zlaganja, kar omogo\u010da nastanek razli\u010dnih kristalnih struktur z edinstvenimi lastnostmi.<\/p>\n<p>Silicijev karbid je zaradi \u0161tevilnih lastnosti v ospredju tehnolo\u0161kih inovacij. Uporaba v ekstremnih in visoko zmogljivih in\u017eenirskih aplikacijah, kot so le\u017eaji \u010drpalk, ventili, injektorji za peskanje in iztiskalni\u0161ke forme, ter izdelava polprevodni\u0161kih naprav, ki delujejo v ekstremnih okoljih, lahko privede do pomembnih izbolj\u0161av v razli\u010dnih panogah.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide is a strong compound formed through the high-temperature chemical reaction between silicon and carbon, with an extremely durable [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","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-21","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-sic-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":22,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21\/revisions\/22"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}