{"id":90,"date":"2024-04-04T10:54:37","date_gmt":"2024-04-04T02:54:37","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideceramic.net\/?p=90"},"modified":"2024-04-04T10:54:37","modified_gmt":"2024-04-04T02:54:37","slug":"gostota-silicijevega-karbida-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/the-density-of-silicon-carbide\/","title":{"rendered":"Gostota silicijevega karbida"},"content":{"rendered":"<p>Silicijev karbid, pogosteje imenovan karborund ali SiC, je trd kerami\u010dni material s \u0161tevilnimi mo\u017enostmi uporabe. Ta vsestranska snov slu\u017ei kot abraziv, ima lastnosti polprevodnika s \u0161iroko pasovno vrzeljo in jo je mogo\u010de izdelati celo v strukturne kerami\u010dne komponente.<\/p>\n<p>Proizvodnja vklju\u010duje reakcijo in pirolizo polisiloksanov pod pritiskom, mletje v obliki prahu, sintranje za oblikovanje trdnih oblik, nato pa mletje za kon\u010dno mikrostrukturno oblikovanje. Vsak korak je sestavni del proizvodnje tega kon\u010dnega materiala, pri \u010demer so rezultati razli\u010dni glede na uporabljene metode oblikovanja, ki pomembno vplivajo na mikrostrukturo.<\/p>\n<h2>Teoreti\u010dna gostota<\/h2>\n<p>Gosta sestava silicijevega karbida ima klju\u010dno vlogo pri njegovi odpornosti na kemi\u010dne, toplotne in mehanske obremenitve. Silicijev karbid je z vrhunsko trdoto in toplotno prevodnostjo odli\u010den material za visoko zmogljive aplikacije in aplikacije z visokimi obremenitvami.<\/p>\n<p>Gostej\u0161i materiali so obi\u010dajno bolj odporni proti koroziji in obrabi. Poleg tega zaradi nizke stopnje raztezanja\/kr\u010denja bolje prena\u0161ajo ekstremne temperature, zato so idealni za elektri\u010dne in plinske sisteme.<\/p>\n<p>SiC je tudi zelo odporen proti sevanju in ima v primerjavi z drugimi polprevodniki nenavadno veliko pasovno vrzel, kar mu omogo\u010da delovanje pri veliko vi\u0161jih temperaturah, napetostih in frekvencah v primerjavi z drugimi polprevodniki. SiC se zato uporablja v razli\u010dnih elektronskih in industrijskih aplikacijah, vklju\u010dno s proizvodnjo elektri\u010dne energije, uporabo v letalstvu in avtomobilski industriji.<\/p>\n<p>Doseganje visokih gostot SiC je lahko izziv za velike komponente. Vendar je s tehnologijo stiskanja na rampni plo\u0161\u010dadi zdaj mogo\u010de dose\u010di enakomerno gostoto do 98% teoreti\u010dne gostote. Postopek vklju\u010duje ustvarjanje homogene disperzije submikronske me\u0161anice prahu, sestavljene predvsem iz silicijevega karbida z dodatkom, ki vsebuje bor; nato se ta me\u0161anica prahu oblikuje v zelena telesa, ki se nato sintrajo pri temperaturi 1900-2100 stopinj C v nadzorovani atmosferi.<\/p>\n<p>Dodatke, ki vsebujejo bor, je treba dodati med me\u0161anjem prahu v koli\u010dini, ki ustreza enemu masnemu delu elementarnega bora na 100 delov silicijevega karbida, za varno zgo\u0161\u010devanje brez segregacije na mejah zrn.<\/p>\n<h2>Fizi\u010dna gostota<\/h2>\n<p>Silicijev karbid (C-Si) je umetni material, sestavljen iz ogljika (C) in silicija (Si). Po Mohsovi lestvici trdote je drugi najtrdnej\u0161i za borovim karbidom (9) in zagotavlja izjemno trdnost, odpornost proti obrabi in koroziji; dejansko lahko celo prenese izpostavljenost fluorovodikovi in \u017eveplovi kislini, ne da bi korodiral - poleg tega ga ne more raztopiti voda, ve\u010dina kemikalij, vklju\u010dno z alkalijami! Silicijev karbid je zaradi svoje vsestranske uporabnosti kot in\u017eenirski material priljubljen tudi med znanstveniki.<\/p>\n<p>Ker je odporen na visokohitrostno rezanje in bru\u0161enje ter se uporablja za abrazivno peskanje in strojno obdelavo, se zaradi svoje trajnosti in stro\u0161kovne u\u010dinkovitosti \u0161iroko uporablja za sodobno lapidarno delo. Poleg tega slu\u017ei kot pomembna surovina pri proizvodnji brusilnih in polirnih zmesi.<\/p>\n<p>Silicijev karbid je zaradi svoje izjemne trajnosti in odpornosti na sevanje postal glavni material vesoljske tehnologije. Zato so ogledala iz silicijevega karbida postala izbira ve\u010d najve\u010djih teleskopov, kot sta misiji Herschel in BepiColombo, in jih je mogo\u010de oblikovati v toge okvirje, ki vzdr\u017eijo temperature na Veneri in stopnje sevanja, ki presegajo pri\u010dakovanja.<\/p>\n<p>Nedavni eksperimentalni dokazi ka\u017eejo, da je a-SiC v fazi B1 stabilen v \u0161irokem razponu pogojev, ki ustrezajo pri\u010dakovanim pogojem v pla\u0161\u010du eksoplanetov, bogatih z ogljikom, v nasprotju z njegovim obna\u0161anjem na Zemlji, kjer hitro razpade na silicijev dioksid in kisik.<\/p>\n<h2>Kemi\u010dna gostota<\/h2>\n<p>Silicijev karbid, pogosteje imenovan SiC, je kemijska spojina, sestavljena iz silicija (atomsko \u0161tevilo 14) in ogljika (atomsko \u0161tevilo 6). Iridescentno zelene do modrikasto \u010drne barve in negorljivosti; njegova gostota je 3,21 grama na kubi\u010dni cm3.<\/p>\n<p>Silicijev karbid se v omejenih koli\u010dinah naravno pojavlja v meteoritih, nahajali\u0161\u010dih korunda in kimberlita, vendar je ve\u010dina silicijevega karbida, ki se uporablja v elektronskih napravah, proizvedena sinteti\u010dno. Edward Acheson je prvi\u010d sinteti\u010dno sintetiziral silicijev karbid leta 1891, ko je posku\u0161al ustvariti umetne diamante s segrevanjem gline in koksa v prahu v elektri\u010dni oblo\u010dni pe\u010di; pri tem je opazil svetlo zelene kristale, ki so bili podobni diamantu, pritrjene na ogljikove elektrode, in te kristale poimenoval \u201cmoissanit\u201d po vrsti kamna, na katerega so bili podobni.<\/p>\n<p>SiC je polprevodni\u0161ki material z izjemno \u0161iroko pasovno vrzeljo, ki mu omogo\u010da delovanje pri vi\u0161jih temperaturah in napetostih kot drugim polprevodni\u0161kim materialom. Zaradi odli\u010dne toplotne prevodnosti se toplota hitro odvaja, njegova gosta kristalna struktura pa zagotavlja odli\u010dno odpornost proti obrabi - kot nala\u0161\u010d za aplikacije, kot so rezalna orodja.<\/p>\n<p>Laboratoriji EAG imajo bogate izku\u0161nje pri analizi SiC z uporabo analitskih tehnik v razsutem stanju in prostorsko lo\u010denih analitskih tehnik. SiC je izjemno uporaben material za proizvodnjo polprevodnikov, saj ga je mogo\u010de dopirati z razli\u010dnimi elementi, da se spremenijo njegove elektrotermi\u010dne lastnosti. Zagotavljanje koncentracije in prostorske porazdelitve dopantov ob hkratnem izlo\u010danju neza\u017eelenih onesna\u017eevalcev je klju\u010dnega pomena pri ustvarjanju visokokakovostnih polprevodni\u0161kih izdelkov.<\/p>\n<h2>Toplotna gostota<\/h2>\n<p>Silicijev karbid je izredno gost material in ena najtr\u0161ih razpolo\u017eljivih snovi, ki kot kerami\u010dni material zagotavlja odli\u010dno odpornost proti koroziji, kar bi lahko zmanj\u0161alo aktivne hladilne sisteme v elektri\u010dnih vozilih.<\/p>\n<p>Silicijev karbid (SiC) je kovalentno vezana svetlo siva trdna snov z relativno trdoto diamanta po Mohsovi lestvici. Ognjevzdr\u017eni materiali s temi lastnostmi so idealni za uporabo, saj ima SiC visoko tali\u0161\u010de, toplotno prevodnost in nizke stopnje toplotnega raztezanja.<\/p>\n<p>Silicijev karbid se lahko dopira z du\u0161ikom ali fosforjem, da nastane polprevodnik tipa n, ali pa se dopira z berilijem, borom, aluminijem in galijem, da nastane polprevodnik tipa p. Zaradi svoje \u0161iroke pasovne vrzeli lahko prenese trikrat vi\u0161jo napetost kot standardni silicijevi polprevodniki. Silicijev karbid je zaradi \u0161iroke uporabe kot material za elektronske komponente postal priljubljen material za proizvodnjo elektronskih naprav.<\/p>\n<p>Naravna nahajali\u0161\u010da SiC so v nekaterih vzorcih meteoritov, nahajali\u0161\u010dih korunda in kimberlitu, vendar je ve\u010dina industrijskega SiC proizvedena sinteti\u010dno. Razli\u010dice SSiC in SiSiC so zaradi svojih toplotnih lastnosti med najpogosteje uporabljenimi materiali za zahtevne pogoje, kot so 3D tiskanje, proizvodnja balistike, kemi\u010dna proizvodnja in aplikacije v energetski tehnologiji ter komponente cevnih sistemov; zaradi ve\u010dje gostote od \u010distega kremena so te spojine privla\u010den nadomestek kovin, poleg tega pa ponujajo dobro togost, trdoto in odpornost na visoke temperature, ki v primerjavi s toplotnimi lastnostmi \u010distega kremena in odpornostjo na visoke temperature konkurirajo \u010distemu kremenu, zaradi \u010desar so te spojine privla\u010dna alternativa nadomestku kovin.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide, more commonly referred to as Carborundum or SiC, is a hard ceramic material with numerous applications. This versatile [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","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-90","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\/90","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=90"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":91,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90\/revisions\/91"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideceramic.net\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}