Siliciumcarbid, gemeinhin als SiC bezeichnet, ist ein extrem hartes, dunkelbraunes bis schwarzes, synthetisches, kristallines Mineral, das 1891 von Edward Goodrich Acheson zur Verwendung als Schleifmittel entwickelt wurde.<\/p>\n
Reines Siliciumcarbid ist farblos und kann f\u00fcr Halbleiteranwendungen mit Stickstoff oder Phosphor n-dotiert und f\u00fcr andere Anwendungen mit Beryllium, Bor oder Aluminium p-dotiert werden.<\/p>\n
SiC, gemeinhin als Siliziumkarbid bezeichnet, ist ein extrem hartes Material (nach Diamant und einigen synthetischen Verbindungen) und \u00e4u\u00dferst hitzebest\u00e4ndig. Je nach den f\u00fcr die Herstellung verwendeten Rohstoffen kann SiC schwarz oder gr\u00fcn erscheinen, je nachdem, wie stark es mit Bor, Stickstoff oder Aluminium dotiert wurde. Siliciumcarbid fungiert auch als Halbleitermaterial und die Dotierung mit solchen Elementen kann die metallische Leitf\u00e4higkeit weiter erh\u00f6hen.<\/p>\n
Siliciumcarbid unterscheidet sich von Siliciumnitrid dadurch, dass bei seiner Bildung die Silicium- und Kohlenstoffatome in seiner Kristallstruktur fest miteinander verbunden sind und als Tetraeder angeordnet sind, was dem Material eine h\u00f6here kovalente Festigkeit verleiht, wenn es Druck ausgesetzt wird.<\/p>\n
Siliziumkarbid zeichnet sich durch eine hervorragende Verschlei\u00df- und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit aus und funktioniert zuverl\u00e4ssig bei Temperaturen von 1600 Grad Celsius, ohne seine strukturelle Integrit\u00e4t zu verlieren, w\u00e4hrend es gleichzeitig eine niedrige W\u00e4rmeausdehnungsrate aufweist.<\/p>\n
Der Zusammenbau von Siliziumkarbid erfordert die Zugabe eines Sinterungsadditivs, um die Verdichtung zu erleichtern. Diese bestehen in der Regel aus 0,5% Kohlenstoff und 0,5% Bor, die reagieren, um die Bildung von SiO2 auf der Oberfl\u00e4che zu verhindern und die Korngrenzenenergie zu ver\u00e4ndern, um eine Porenschrumpfung zu bewirken. Siliziumkarbid hat auch hervorragende physikalische Eigenschaften: Es hat eine H\u00e4rte von 9,5 auf der Mohs-Skala und l\u00e4sst sich durch Formgebung oder Gie\u00dfverfahren leicht in fast jede gew\u00fcnschte Form bringen.<\/p>\n
Siliciumcarbid (SiC) ist ein anorganisches Material, das aus Silicium und Kohlenstoff besteht und zu einer der vielseitigsten feuerfesten Keramiken geworden ist, die in der Industrie verwendet werden, von Sandpapier und Schleifscheiben bis hin zu Ofenauskleidungen, verschlei\u00dffesten Teilen f\u00fcr Pumpen, Raketentriebwerken und Halbleitersubstraten. Aufgrund seines harten, synthetisch hergestellten Charakters und seiner inh\u00e4rent beeindruckenden mechanischen Eigenschaften ist Siliziumkarbid ein attraktiver Kandidat f\u00fcr die Verwendung als Halbleitersubstratmaterial.<\/p>\n
Carborundum-Schleifmittel werden in der Regel als Pulver oder Kristalle hergestellt, die zu verschiedenen Schleifprodukten gemahlen werden k\u00f6nnen. Ihre Verwendung wurde mit diffuser interstitieller Lungenfibrose und Lungenkrebs bei Arbeitnehmern in Verbindung gebracht, die gro\u00dfen Mengen ausgesetzt waren.<\/p>\n
Edward Goodrich Acheson wird die Entdeckung des Moissanits zugeschrieben. Bei dem Versuch, Diamanten aus Ton herzustellen, entdeckte Acheson beim Erhitzen mit Koks und erneutem Erhitzen mit Hitze und Dampf einen harten, blau-schwarzen Kristall, der als Karborund bekannt ist - die erste Entdeckung. Acheson erkannte dessen industrielles Potenzial und gr\u00fcndete 1891 eine Schleifmittelfirma, um ihn kommerzieller herzustellen. Nat\u00fcrlicher Moissanit ist \u00e4u\u00dferst selten; der gr\u00f6\u00dfte Teil wird heute durch synthetische Verfahren hergestellt und mit Stickstoff oder Phosphor zur Verwendung als n-Typ-Halbleiter oder mit Beryllium, Bor-Aluminium oder Gallium zur Bildung von p-Typ-Halbleitern dotiert.<\/p>\n
Siliziumkarbid ist ein Schleifmaterial mit hervorragender thermischer Stabilit\u00e4t, das sich f\u00fcr viel h\u00f6here \u00dcbergangstemperaturen als Silizium eignet (d. h. \u00fcber 200 \u00b0C). Dar\u00fcber hinaus eignet sich dieses starke und dennoch verschlei\u00dffeste Material hervorragend f\u00fcr Schleifwerkzeuge, die in anspruchsvollen industriellen Umgebungen eingesetzt werden.<\/p>\n
Siliciumcarbid, ein hochkristallines Material, wird durch Sintern von Rohmaterialgranulat mit verschiedenen Sinterhilfsmitteln wie 0,5% Bor hergestellt, um die Kristallstruktur und die Porosit\u00e4t zu erh\u00f6hen - zwei wesentliche Voraussetzungen f\u00fcr eine effektive Sinterung. Sinterhilfsmittel verbessern auch die Verdichtung und erm\u00f6glichen glatte, feink\u00f6rnige Strukturen, indem sie dem Material beispielsweise eine ausreichende Porosit\u00e4t verleihen, so dass Sinterprozesse leichter ablaufen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die Hersteller kombinieren gleiche Mengen an Siliziumdioxid (in Form von Quarzsand) und Kohlenstoff, in der Regel Koks, bevor sie diese Mischung in einem Graphitofen auf 2.500 Grad Celsius erhitzen, um eine chemische Reaktion auszul\u00f6sen, bei der Siliziumkarbid entsteht.<\/p>\n
Sobald die Siliciumcarbidbl\u00f6cke abgek\u00fchlt sind, werden sie von Facharbeitern sorgf\u00e4ltig sortiert und nach Gr\u00f6\u00dfe in schmale Fraktionen eingeteilt, um sie gegebenenfalls f\u00fcr bestimmte Anwendungen zu mahlen. Dieser Prozess kann sehr energieintensiv sein. Manchmal wird Siliciumcarbid auch chemisch weiterbehandelt, um bestimmte Eigenschaften f\u00fcr bestimmte Verwendungszwecke zu erzielen; Arbeitnehmer, die der Siliciumcarbidherstellung ausgesetzt sind, k\u00f6nnen Atemwegserkrankungen wie diffuse interstitielle Lungenfibrose oder Karborundlunge entwickeln.<\/p>\n
Siliziumkarbidverbindungen sind aufgrund ihrer H\u00e4rte ideal f\u00fcr die Herstellung kugelsicherer Panzerungen. Durch Sintern werden Siliziumkarbidk\u00f6rner zu harten Keramikbl\u00f6cken zusammengef\u00fcgt, die dem Eindringen von Kugeln und anderen sch\u00e4dlichen Stoffen widerstehen und Schutz vor dem Durchdringen von Kugeln und anderen Formen des Eindringens bieten. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glichen ihre Schlagfestigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit den Einsatz in indirekten Hochtemperaturheizanwendungen wie der Auskleidung gro\u00dfer Hoch\u00f6fen.<\/p>\n
Siliciumcarbid kommt in der Natur in Form des Minerals Moissanit vor und wurde erstmals 1893 als Schleifmittel in Massenproduktion hergestellt. Heute besteht der Gro\u00dfteil der kommerziellen Verk\u00e4ufe dieser Verbindung aus synthetischen Pulvern oder Einkristallen, die synthetisch f\u00fcr den kommerziellen Verkauf hergestellt werden. Siliziumkarbid wird seither f\u00fcr verschiedene strukturelle Materialanwendungen verwendet, u. a. f\u00fcr Autobremsen und -kupplungen sowie f\u00fcr kugelsichere keramische Westen; au\u00dferdem kann Moissanit auch zu Moissanit-Edelsteinen geschliffen werden, obwohl die meisten derzeit verkauften Sorten synthetisch sind.<\/p>\n
Bei Arbeitnehmern, die mit der Herstellung von Siliciumcarbid oder der Verwendung von Karborund-Schleifmitteln zu tun haben, kann es zu einer diffusen interstitiellen Lungenfibrose kommen, die zu einer Verdickung des Lungengewebes und einer verminderten Sauerstoffversorgung f\u00fchrt - was letztlich zum Tod f\u00fchrt. Richtige Bel\u00fcftung und Schutzausr\u00fcstung k\u00f6nnen dieses Risiko verringern. Dar\u00fcber hinaus wird durch die Zugabe von 3 Gewichtsprozent Lanthan der Bedarf an Aktivierungsenergie um das Dreifache gesenkt und gleichzeitig die Agglomerationsrate der Partikel verringert.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide, commonly referred to as SiC, is an extremely hard, dark brown to black synthetic crystalline mineral created in 1891 by Edward Goodrich Acheson for use as an abrasive. Pure silicon carbide is colorless, and can be doped n-type with nitrogen or phosphorus for semiconductor applications and p-type with beryllium, boron, or aluminium for… Weiterlesen »Was ist 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-382","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/382","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=382"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/382\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":383,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/382\/revisions\/383"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=382"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=382"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=382"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}