Piikarbidi (SiC) on eritt\u00e4in kova ja luja materiaali, jolla on erinomaiset kulutuskest\u00e4vyys- ja l\u00e4mm\u00f6nkesto-ominaisuudet. Sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein metallurgia-, auto-, puolijohde- ja elektroniikkateollisuudessa sek\u00e4 hioma-aineiden valmistuksessa.<\/p>\n
T\u00e4m\u00e4n materiaalin lujuus ja kest\u00e4vyys perustuvat tetraedrisille pii-hiilirakenteille, joita pit\u00e4v\u00e4t yhdess\u00e4 kovalenttiset sidokset sen kidehilan sis\u00e4ll\u00e4, kun taas materiaalin sis\u00e4ll\u00e4 olevat v\u00e4rikeskukset voidaan aktivoida tarpeen mukaan yksitt\u00e4isten fotonien l\u00e4hett\u00e4miseksi.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC) on laajakaistainen puolijohde, jota esiintyy luonnossa moissanite-jalokivess\u00e4 ja jota valmistetaan laboratoriossa hioma-aineeksi; vuodesta 1893 l\u00e4htien sit\u00e4 on my\u00f6s tuotettu massatuotantona jauheena k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi eritt\u00e4in kest\u00e4viss\u00e4 keraamisissa auton jarruissa ja kytkimiss\u00e4 sek\u00e4 luodinkest\u00e4vien liivien keraamisissa levyiss\u00e4. SiC-rakeita voidaan my\u00f6s sulattaa yhteen eritt\u00e4in kovien keraamisten materiaalien muodostamiseksi.<\/p>\n
Edward G. Acheson loi tahattomasti karborundumin yritt\u00e4ess\u00e4\u00e4n syntetisoida keinotekoisia timantteja. Kun Acheson kuumensi saven (alumiinisilikaatin) ja koksin seosta tavallisella hiilikaarivalolla, h\u00e4n havaitsi kiilt\u00e4vien vihreiden kiteiden muodostuvan elektrodissaan. Aluksi h\u00e4n luuli l\u00f6yt\u00e4neens\u00e4 jotain rubiineihin tai safiireihin verrattavaa \u2013 mutta tajusi pian, ett\u00e4 kyseess\u00e4 oli jotain paljon merkitt\u00e4v\u00e4mp\u00e4\u00e4, sill\u00e4 h\u00e4nen vastik\u00e4\u00e4n l\u00f6yt\u00e4m\u00e4ns\u00e4 yhdiste oli l\u00e4hes yht\u00e4 kova kuin timantti ja sit\u00e4 voitiin valmistaa teollisesti suurina m\u00e4\u00e4rin\u00e4 hioma-aineiksi.<\/p>\n
SiC on suhteellisen harvinaista maapallolla, mutta sit\u00e4 esiintyy runsaasti avaruudessa. Hiilirikkaista t\u00e4hdist\u00e4 sinkoutunut SiC l\u00f6ytyy usein meteoriiteista, kimberliitista ja muista luonnonmuodostelmista t\u00e4\u00e4ll\u00e4 maapallolla; sen palasia voi toisinaan l\u00f6yt\u00e4\u00e4 jopa meteoriittipaloina ja -sirpaleina. 1800-luvun lopulla tuli kuitenkin mahdolliseksi kasvattaa suuria moissanitin yksikiteit\u00e4 ja tuottaa sit\u00e4 jalokivien leikkaamiseen \u201ctimanttikorvikkeena\u201d. T\u00e4m\u00e4n vuoksi jotkut kutsuvat moissanitia synteettiseksi timantiksi.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC), jota kutsutaan my\u00f6s karborundumiksi, on eritt\u00e4in kova ja kest\u00e4v\u00e4 piin ja hiilen yhdiste. Ainutlaatuisen kiteisen rakenteensa ansiosta, joka koostuu tetraedrisist\u00e4 hiili- ja piiatomien v\u00e4lisist\u00e4 sidoksista, SiC:ll\u00e4 on erinomainen mekaaninen lujuus (9\u20139,5 Mohsin asteikolla), alhainen tiheys, erinomainen v\u00e4symiskest\u00e4vyys, korkea l\u00e4mm\u00f6njohtavuus, alhainen l\u00e4mp\u00f6laajenemiskerroin sek\u00e4 korkea kemiallinen inertia.<\/p>\n
Carborundumin poikkeuksellinen kovuus tekee siit\u00e4 ihanteellisen valinnan hioma-aineisiin, kuten hiomalaikkoihin ja hiekkapaperiin, kun taas sen erinomainen l\u00e4mm\u00f6nkest\u00e4vyys \u2013 se kest\u00e4\u00e4 jopa 1400 \u00b0C:n l\u00e4mp\u00f6tiloja \u2013 tekee siit\u00e4 sopivan my\u00f6s vaativiin k\u00e4ytt\u00f6olosuhteisiin. Lis\u00e4ksi karborundumi kest\u00e4\u00e4 sek\u00e4 korroosiota ett\u00e4 hapettumista, mink\u00e4 ansiosta sit\u00e4 voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 pitk\u00e4aikaisesti haastavissa olosuhteissa.<\/p>\n
SiC on ihanteellinen materiaali puolijohde- ja elektroniikkatutkimukseen sen laajan kaistanraon ja korkean estoj\u00e4nnitteen ansiosta, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 houkuttelevan vaihtoehdon sek\u00e4 puolijohteiden ett\u00e4 elektroniikan tutkimuksessa. Lis\u00e4ksi, toisin kuin piipohjaiset (Si) komponentit, SiC-komponentit voivat toimia eritt\u00e4in korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa ja tarjoavat samalla merkitt\u00e4vi\u00e4 energiatehokkuusetuja piipohjaisiin vastineisiinsa verrattuna.<\/p>\n
Carborundumia, jota luonnossa kutsutaan yleisesti moissanitiksi, voidaan valmistaa my\u00f6s synteettisesti Achesonin hiiletyksen avulla \u2013 t\u00e4m\u00e4n menetelm\u00e4n avulla voidaan tuottaa ominaisuuksiltaan ja koostumukseltaan tarkasti m\u00e4\u00e4riteltyj\u00e4 materiaaleja tiettyihin teollisiin k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksiin, kuten tulenkest\u00e4viin materiaaleihin, korkean l\u00e4mp\u00f6tilan tutkimukseen ja puolijohdekomponentteihin sek\u00e4 keraamisiin sovelluksiin, kuten autojen jarrulevyihin tai luodinkest\u00e4viin liiveihin.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC) on eritt\u00e4in kova, ei-oksidinen keraaminen materiaali, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yleisesti teollisuudessa. SiC tunnetaan erinomaisesta kovuudestaan, l\u00e4mm\u00f6njohtavuudestaan ja korroosionkest\u00e4vyydest\u00e4\u00e4n \u2013 ominaisuuksista, joiden ansiosta se sopii sek\u00e4 elektroniikkalaitteisiin ett\u00e4 leikkaus- ja hiomak\u00e4ytt\u00f6\u00f6n.<\/p>\n
Piikarbidi syntyy kemiallisen reaktion tuloksena eritt\u00e4in korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa, kun raaka-aineita, kuten kvartsihiekkaa ja \u00f6ljykoksia, sekoitetaan uunissa, jonka l\u00e4mp\u00f6tila nousee yli 2700 celsiusasteeseen.<\/p>\n
SiC:n synteesi\u00e4 voidaan parantaa nostamalla reaktiol\u00e4mp\u00f6tilaa. T\u00e4m\u00e4 nopeuttaa reaktiota ja lyhent\u00e4\u00e4 reaktioaikaa; liian suuri hiilen kulutus voi kuitenkin heikent\u00e4\u00e4 syntyv\u00e4n jauheen puhtautta, mink\u00e4 vuoksi sit\u00e4 on s\u00e4\u00e4dett\u00e4v\u00e4 huolellisesti, jotta v\u00e4ltet\u00e4\u00e4n hiilen liiallinen muodostuminen.<\/p>\n
Hiili-terminen pelkistys on yksi suosituimmista menetelmist\u00e4 SiC:n valmistuksessa. Sen etuna ovat alhaiset tuotantokustannukset, yksinkertaiset menettelytavat ja korkea tuotteiden hyv\u00e4ksymisaste; haittapuolena on ep\u00e4tasainen ja karkea jauhe sek\u00e4 hapen imeytyminen kalsinoinnin aikana, mik\u00e4 johtaa amorfisten hiukkasten muodostumiseen.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC) on eritt\u00e4in kova ja kest\u00e4v\u00e4 laajakaistainen puolijohdemateriaali, jota esiintyy luonnossa harvinaisena mineraalina nimelt\u00e4 moissanite ja jota on valmistettu teollisesti jauhe- tai kite muodossa vuodesta 1893 l\u00e4htien hioma-aineeksi. Sintraus sitoo hiukkaset yhteen eritt\u00e4in kovaksi keraamikoksi, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n sovelluksissa, joissa vaaditaan suurta kest\u00e4vyytt\u00e4, kuten luodinkest\u00e4viss\u00e4 liivilevyiss\u00e4 ja auton jarruissa, tai karborundum-grafiikassa, joka on taidemuoto, jossa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n kollagrafia-painotekniikkaa.<\/p>\n
SiC:n k\u00e4ytt\u00f6 on yleistynyt valtavasti s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen (EV) akkujen hallintaj\u00e4rjestelmiss\u00e4 viime vuosina. Korkeampien kytkent\u00e4taajuuksien, erinomaisen l\u00e4mm\u00f6njohtavuuden (kolme kertaa parempi kuin piill\u00e4) ja jopa 1000 \u00b0C:n l\u00e4mp\u00f6tiloja kest\u00e4v\u00e4n ominaisuuden ansiosta SiC:n erinomainen energiatehokkuus ja pienempi koko auttavat v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n kokonaispainoa ja parantamaan energiatehokkuutta samalla kun akun kokoa ja painoa voidaan pienent\u00e4\u00e4.<\/p>\n
S\u00e4hk\u00f6ajoneuvot muodostavat 40\u201350% maailmanlaajuisesta s\u00e4hk\u00f6nkulutuksesta, ja teho tiheyden kasvu voi vaikuttaa merkitt\u00e4v\u00e4sti ajomatkoihin. SiC auttaa s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen moottorivalmistajia juuri t\u00e4ss\u00e4 parantamalla boost-muuntimien hy\u00f6tysuhdetta; n\u00e4m\u00e4 muuntimet muuttavat akusta saatavan tasavirran kiihdytykseen tarvittavaksi suurvirraksi.<\/p>\n
ST on tehnyt merkitt\u00e4vi\u00e4 investointeja vastatakseen SiC-teknologian kasvavaan kysynt\u00e4\u00e4n rakentamalla useita laajamittaisia tuotantolaitoksia. N\u00e4ihin kuuluvat 200 mm:n tehdas tehoelektroniikkakomponenttien ja -moduulien valmistukseen sek\u00e4 testaus- ja pakkauskapasiteetti; yhdess\u00e4 paikan p\u00e4\u00e4ll\u00e4 parhaillaan valmisteltavan 200 mm:n SiC-substraattitehtaan kanssa n\u00e4m\u00e4 muodostavat ST:n piikarbidikampuksen, joka tarjoaa alan johtavaa suorituskyky\u00e4 ja luotettavuutta monenlaisiin sovelluksiin.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC), is an extremely hard and strong material with superior wear properties and temperature resistance, often used in metallurgy, automotive, semiconductor and electronics industries as well as making abrasives. This material derives its strength and hardiness from tetrahedral silicon-carbon structures held together by covalent bonds within its crystal lattice, while color centres within… Lue lis\u00e4\u00e4 \u00bbPiikarbidi ja karborundumi<\/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-625","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/625","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=625"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/625\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":626,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/625\/revisions\/626"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=625"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=625"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=625"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}