Використання карбіду кремнію в електроніці та вогнетривких матеріалах

Карбід кремнію, який зазвичай називають карбідом кремнію, зустрічається в природі у вигляді дорогоцінного каменю муассаніту. З 1893 року він масово виробляється як абразивний матеріал, а його напівпровідникові властивості роблять його цінним у багатьох галузях електроніки.

Гострі, кутасті частинки карбонату кальцію роблять його чудовим абразивом для дроблення каменів і огранювання коштовного каміння, а доступна ціна робить його економічним і придатним для багаторазового використання.

Абразивний

SiC використовується в різних абразивних матеріалах, таких як шліфувальні круги, наждачний папір та абразиви, і є основним вибором у сучасному лапідарії завдяки своїй твердості та довговічності. Крім того, SiC можна використовувати для виготовлення вогнетривкої цегли та футерування печей для виробництва кольорових металів, а його стійкість до кислот і лугів робить його безцінним матеріалом у хімічній промисловості.

Спечена кераміка з цього матеріалу може спікатися, утворюючи тверді та еластичні матеріали, які використовуються в додатках, що вимагають високої витривалості, таких як автомобільні гальма та зчеплення, керамічні пластини, вбудовані в бронежилети, полірувальний засіб для кінців оптоволокна перед зрощуванням, полірувальний засіб на кінцях волокна перед зрощуванням, а також компоненти, що використовуються в сучасних електромобілях для швидкої зарядки постійним струмом і підвищення теплової ефективності, а також в електронних пристроях завдяки корозійній стійкості та стійкості до впливу високих температур.

Вогнетривкий

Вогнетривкі матеріали використовуються в складних промислових умовах, що вимагають надійної захисної футеровки, наприклад, у печах і сушильних камерах, обладнанні для хімічної обробки тощо. Вогнетривкі вироби забезпечують міцні механічні конструкції, захист від корозії, теплоізоляційні властивості, а також міцні механічні конструкції для запобігання корозії.

Карбід кремнію ідеально підходить для вогнетривких застосувань завдяки своїй стійкості до хімічних речовин і високих температур, витримуючи температуру до 1800 градусів за Фаренгейтом, не піддаючись хімічному впливу кислот або лугів, що робить його ідеальним вибором матеріалу.

ATHOR складається з 15 кандидатів наук з різних галузей, які навчатимуться передовим інженерним технологіям та експериментальним методам для водневих середовищ. Їхній досвід в оцінці життєвого циклу, синхротронних технологіях та цифрових двійниках дозволить їм створювати більш міцні та надійні вогнетривкі вироби для промислових партнерів, що призведе до значної економії енергії, сприятиме досягненню цілей вуглецевої нейтральності, підвищенню доступності промислового обладнання та покращенню продуктивності.

Електроніка

Напівпровідники на основі карбіду кремнію часто використовуються для підсилення, перемикання та перетворення електричних сигналів. Їх кристалічна структура дозволяє легувати домішками, такими як алюміній, галій та азот, напівпровідникові пристрої P-типу або N-типу, що дозволяє їм працювати при набагато вищих температурах, напругах і частотах, ніж традиційні кремнієві напівпровідники.

Висока пробивна напруга напівпровідників SiC дозволяє силовим електронним перемикачам, виготовленим на їх основі, бути меншими, що робить їх ідеальними для застосувань, пов'язаних з високовольтними середовищами, такими як системи зарядки електромобілів або високовольтні середовища, які повинні працювати з високовольтними середовищами.

SiC-транзистори зазвичай витримують у 10 разів більше електричних полів, ніж їхні кремнієві аналоги, що призводить до значного зниження ризику нестабільної поведінки провідності та потенційно катастрофічного виходу з ладу, а також до менших втрат потужності. Всі ці переваги роблять напівпровідники SiC ідеальними для високовольтних застосувань, таких як зарядні пристрої для електромобілів (EV), сонячні інвертори та сенсорні системи.

Автомобільна промисловість

Карбід кремнію (SiC) швидко став одним з основних матеріалів для використання в інверторних системах електромобілів (EV). Пропонуючи чудові робочі температури до 300 градусів за Цельсієм порівняно з межею кремнію 175 градусів за Цельсієм, SiC забезпечує більшу ефективність, надійність і дальність дії при застосуванні в електромобілях.

SiC - це неоксидна кераміка, яка завдяки своїй твердості використовується в механічних і термічних умовах; у вогнетривах завдяки своїй стійкості до високих температур і ударів; в електроніці для використання в пристроях, що працюють при високих температурах або напрузі, або при обох цих параметрах. SiC посідає друге місце після карбіду бору та алмазу як одна з найтвердіших відомих природних речовин.

Карборундова крихта також може бути використана в карборундовому друці - мистецтві, в якому чорнило, що потрапило між текстурованими алюмінієвими пластинами, створює кольорові сліди на папері. American Elements пропонує варіанти карбіду кремнію, коли це можливо, наприклад, за специфікаціями Mil Spec, ACS Reagent Grade та USP EP/BP для цих застосувань.