{"id":278,"date":"2024-11-16T08:52:48","date_gmt":"2024-11-16T08:52:48","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideplate.net\/?p=278"},"modified":"2024-11-16T08:52:48","modified_gmt":"2024-11-16T08:52:48","slug":"vorteile-von-siliziumkarbid-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/advantages-of-silicon-carbide-3\/","title":{"rendered":"Vorteile von Siliziumkarbid"},"content":{"rendered":"<p>Siliziumkarbid ist der h\u00e4rteste bekannte Naturstoff und zeichnet sich durch eine hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und geringe Ausdehnung aus, au\u00dferdem ist es chemisch s\u00e4urebest\u00e4ndig.<\/p>\n<p>Kommerziell wird SiC durch Erhitzen von Quarzsand mit Petrolkoks oder Anthrazitkohle bei hohen Temperaturen in einem Elektroofen auf das gew\u00fcnschte Verh\u00e4ltnis hergestellt, gefolgt von chemischer Gasphasenabscheidung oder chemischen Reduktionsverfahren.<\/p>\n<h2>Abrasive Anwendungen<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid ist ein Halbleitermaterial mit gro\u00dfer Bandl\u00fccke, das sowohl bei der Herstellung elektronischer Ger\u00e4te, die hohe Temperaturen oder Spannungen erfordern, als auch als Schleifmittel breite Anwendung findet. Dar\u00fcber hinaus ist Siliziumkarbid ein wesentlicher Bestandteil von Keramikfasern, die unter anderem zur Isolierung und f\u00fcr elektrische \u00dcbertragungsleitungen verwendet werden.<\/p>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) ist zwar nicht so hart und kostspielig wie Diamant, kubisches Bornitrid oder Wolframcarbid, aber aufgrund seiner relativ geringen Kosten und hohen Z\u00e4higkeit ein ideales Material f\u00fcr Schleif- und Schneidanwendungen. SiC wird h\u00e4ufig in Schleifscheiben, Schneidwerkzeugen und Schleifpapier verwendet, wo es sich durch seine hohe Schnittgeschwindigkeit von \u00e4hnlichen Materialien wie Aluminiumoxid oder Feldspat unterscheidet.<\/p>\n<p>Aufgrund seiner Langlebigkeit wird Siliciumcarbidpulver in der modernen Lapidarindustrie in gro\u00dfem Umfang eingesetzt. Dar\u00fcber hinaus ist schwarzes Siliciumcarbidpulver aufgrund seiner Verwendung als Strahlmittel im Bergbau, im Baugewerbe, beim Schwei\u00dfen, in Rohrleitungsgie\u00dfereien, Gie\u00dfereien und in der Metallurgie ein wesentlicher Bestandteil des Strahlmittelarsenals der modernen Industrie. Schwarzes Siliciumcarbidpulver wird auch als industrielles Polier- und Endbearbeitungsmittel f\u00fcr Keramik-, Glas- und Metalloberfl\u00e4chen verwendet.<\/p>\n<p>Siliciumdioxid wird auch h\u00e4ufig bei der Herstellung von Glasfasersplei\u00dfungen verwendet, wo seine Hitze- und Schockbest\u00e4ndigkeit zu einer zuverl\u00e4ssigen und gleichm\u00e4\u00dfigen Leistung beitr\u00e4gt. Au\u00dferdem wurde Siliciumdioxid k\u00fcrzlich als energiesparender Ersatzbrennstoff f\u00fcr Elektrofahrzeuge erforscht; es spart sowohl Energie als auch Emissionen. Leider k\u00f6nnen Arbeitnehmer, die bei der Herstellung von Produkten, die Siliziumkarbid enthalten, oder bei der Verwendung von Schleifmitteln an Atemwegserkrankungen wie diffuser interstitieller Fibrose und Lungenkrebs leiden.<\/p>\n<h2>Hochtemperaturanwendungen<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid ist ein ideales Material f\u00fcr Hochtemperaturanwendungen, die hervorragende mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften erfordern. Dieses langlebige Material widersteht Oxidation oder anderen chemischen Reaktionen, die seine Funktionalit\u00e4t oder Sicherheit beeintr\u00e4chtigen k\u00f6nnten. Daher eignet es sich besonders f\u00fcr abrasive und Halbleiterproduktionsprozesse in rauen Betriebsumgebungen, in denen die Siliziumkarbidproduktion zu einem Standard f\u00fcr die Verbesserung der Leistung und die Verl\u00e4ngerung der Lebensdauer von Anlagen geworden ist.<\/p>\n<p>Acheson entwickelte das reaktionsgebundene Verfahren zur Herstellung von SiC erstmals 1891. Erhitzte Mischungen aus Quarzsand und Koks werden in einem Elektroofen mit einer Kohlenstoffleiterelektrode erhitzt und reagieren zu Siliziumkarbid und Kohlenmonoxidgas; von dort aus k\u00f6nnen die Bl\u00f6cke gemahlen und gefr\u00e4st werden, um spezifische Formen f\u00fcr Anwendungen zu erhalten.<\/p>\n<p>Die kristalline Struktur von SiC h\u00e4ngt sowohl von der Reinheit als auch von der Entstehungsmethode ab; Alpha-SiC (a-SiC) mit seiner hexagonalen, Wurtzit-\u00e4hnlichen Kristallstruktur ist das am weitesten verbreitete Polymorph, w\u00e4hrend Beta-SiC (b-SiC) mit seiner kubischen Zinkblende-Kristallstruktur weniger h\u00e4ufig vorkommt; beide Formen werden f\u00fcr Schleifmittel- und Feuerfestanwendungen verwendet - wobei der a-SiC-Polymorphtyp aufgrund seiner \u00fcberlegenen Hochtemperaturleistung h\u00e4ufig bevorzugt wird; mit einer H\u00e4rte von 32 GPa geh\u00f6rt er zu den h\u00e4rtesten bekannten Materialien.<\/p>\n<h2>Halbleiteranwendungen<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (bekannt unter dem chemischen Namen Karborund; auch bekannt als Moissanit) ist eine anorganische chemische Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff, die seit dem sp\u00e4ten 19. Jahrhundert in Pulverform als Schleifmittel f\u00fcr Sandpapier, Schleifscheiben und Schneidwerkzeuge in gro\u00dfen Mengen hergestellt wird. Feuerfeste Auskleidungen f\u00fcr Industrie\u00f6fen, kugelsichere Keramikplatten f\u00fcr Westen, verschlei\u00dffeste Teile von Pumpen und Raketentriebwerken, elektronische Anwendungen, einschlie\u00dflich Leuchtdioden, geh\u00f6ren zu den verschiedenen Verwendungszwecken; f\u00fcr elektronische Anwendungen gibt es viel mehr Verwendungszwecke als nur die Verwendung als Schleifmittel.<\/p>\n<p>Siliziumkarbid (SiC) ist ein vielversprechender Werkstoff f\u00fcr Anwendungen in der Leistungselektronik, da es \u00fcber eine gro\u00dfe Bandl\u00fccke verf\u00fcgt und einen geringeren Durchlasswiderstand pro Fl\u00e4cheneinheit aufweist als Siliziumtransistoren. Siliziumkarbid k\u00f6nnte eine wesentlich h\u00f6here Spannungstoleranz erm\u00f6glichen, als sie mit herk\u00f6mmlichen Siliziumtransistoren allein erreicht werden kann.<\/p>\n<p>Die Hersteller stellen Siliciumcarbid-Wafer je nach Anwendung in verschiedenen Verfahren her. Einkristalle k\u00f6nnen durch reaktionsgebundenes Wachstum bei hohen Temperaturen gebildet werden, wobei eine Weichmacherl\u00f6sung mit Silizium- und Kohlenstoffpulvern kombiniert wird, um gr\u00fcnes SiC zu bilden, bevor es bei hohen Temperaturen gebrannt wird. Oder sie k\u00f6nnen die chemische Gasphasenabscheidung nutzen, bei der Gase, die in ein Vakuum eindringen, Materialschichten auf Substrate f\u00fcr das chemische Abscheidungswachstum aufbringen.<\/p>\n<p>Bei der Herstellung von Kristallen f\u00fcr Hochspannungsger\u00e4te, wie z. B. Leistungshalbleiter, ist Pr\u00e4zision unerl\u00e4sslich; die Wafer m\u00fcssen dann je nach Anwendung in verschiedene Formen und Gr\u00f6\u00dfen geschnitten werden.<\/p>\n<h2>Anwendungen der Leistungselektronik<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid hat sich in der Leistungselektronik schnell zu einem f\u00fchrenden Material entwickelt. Dieses bahnbrechende Material bietet viele Vorteile gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Halbleitern wie Silizium (Si), z. B. eine h\u00f6here Toleranz gegen\u00fcber elektrischen Durchbruchsfeldern und geringere Leistungsverluste aufgrund breiterer Bandl\u00fccken; zu seinen wichtigsten Anwendungen geh\u00f6ren Schottky-Barrieredioden und Feldeffekttransistoren (FETs\/MOSFETs).<\/p>\n<p>Siliziumkarbid-Bauelemente mit breiter Bandl\u00fccke bieten im Vergleich zu bestehenden Si-Bauelementen in Stromversorgungssystemen und elektrischen Motorsteuerungsanwendungen eine \u00fcberlegene Leistung ohne signifikante Leistungseinbu\u00dfen. SiC-Bauelemente k\u00f6nnen die Stromdichte erh\u00f6hen und so die Verlustleistung pro Bauelement um eine Gr\u00f6\u00dfenordnung gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Si-Bauelementen verringern, w\u00e4hrend sie bei deutlich h\u00f6heren Temperaturen und Frequenzen arbeiten und so die Zuverl\u00e4ssigkeit und Effizienz verbessern.<\/p>\n<p>EAG Laboratories verf\u00fcgt \u00fcber ein umfassendes Wissen \u00fcber die elektrothermischen Eigenschaften von SiC. Unsere Bulk-Techniken wie die Glimmentladungs-Massenspektrometrie und die R\u00f6ntgenfluoreszenzspektrometrie sind in der Lage, verschiedene Proben genau zu analysieren, w\u00e4hrend unsere ortsaufgel\u00f6sten Instrumente wie die Laserablation mit induktiv gekoppeltem Plasma-Massenspektrometrie und die Raster-Elektronenmikroskopie mit energiedispersiver Spektroskopie die Konzentration und Verteilung von Verunreinigungen in den Proben \u00fcberpr\u00fcfen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Bei SiC Analysis Centers verf\u00fcgen wir \u00fcber das n\u00f6tige Fachwissen, um alle SiC-basierten Stromversorgungskomponenten zu analysieren - von einfach bis komplex. Von Dioden \u00fcber FETs bis hin zu MOSFET-Transistoren bieten wir genaue Analysen mit modernsten Ger\u00e4ten, die in unseren Einrichtungen zur Verf\u00fcgung stehen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide is the hardest known natural substance and boasts high thermal conductivity and low expansion, in addition to chemically resisting acids. Commercially, SiC is produced by heating silica sand with petroleum coke or anthracite coal at high temperatures in an electric furnace to the desired ratio, followed by chemical vapor deposition or chemical reduction&hellip;&nbsp;<a href=\"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/advantages-of-silicon-carbide-3\/\" class=\"\" rel=\"bookmark\">Weiterlesen &raquo;<span class=\"screen-reader-text\">Vorteile von Siliziumkarbid<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-278","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/278","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=278"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/278\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":279,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/278\/revisions\/279"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=278"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=278"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=278"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}