{"id":214,"date":"2024-11-01T03:23:42","date_gmt":"2024-11-01T03:23:42","guid":{"rendered":"http:\/\/siliconcarbideplate.net\/?p=214"},"modified":"2024-11-01T03:23:42","modified_gmt":"2024-11-01T03:23:42","slug":"kiselkarbid-grundamnen-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/silicon-carbide-elements-2\/","title":{"rendered":"Element av kiselkarbid"},"content":{"rendered":"<p>Kiselkarbid, en extremt h\u00e5rd syntetiskt framst\u00e4lld kristallin f\u00f6rening av kol och kisel, har sedan slutet av 1800-talet anv\u00e4nts i sandpapper, slipskivor och sk\u00e4rverktyg.<\/p>\n<p>Bearbetningsegenskaperna hos SiCp\/Al-kompositer p\u00e5verkas starkt av de geometriska egenskaperna hos de inre mikrostrukturerna, d\u00e4r partikelstorlek och -f\u00f6rdelning har en enorm effekt p\u00e5 sk\u00e4rprestandan.<\/p>\n<h2>H\u00f6g temperatur<\/h2>\n<p>Kiselkarbid (SiC) \u00e4r ett keramiskt material som \u00e4r k\u00e4nt f\u00f6r sin exceptionella v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga och h\u00e5llbarhet, vilket g\u00f6r det till det perfekta materialet f\u00f6r v\u00e4rmeelement i olika industriella applikationer. V\u00e4rmeelement av SiC spelar en central roll i elektriska ugnar och \u00e4r \u00e4ven viktiga inom omr\u00e5den som metallurgi, keramik och elektroniktillverkning.<\/p>\n<p>SiC-v\u00e4rmeelement erbjuder flera tydliga f\u00f6rdelar j\u00e4mf\u00f6rt med elektriska metallv\u00e4rmare: De oxiderar inte med tiden eller producerar kiseldioxidfilm p\u00e5 grund av sin h\u00f6ga temperaturtolerans och konsekventa prestanda \u00f6ver stora ytor, och \u00e4r d\u00e4rf\u00f6r ett perfekt val f\u00f6r industriella processer som kr\u00e4ver h\u00f6ga driftstemperaturer samt exakt temperaturreglering.<\/p>\n<p>SiC-v\u00e4rmeelement finns i tv\u00e5 polymorfer: alfa och beta. Alfa-varianten har Wurtzite-kristallstruktur medan beta har egenskaper av zinkblandningstyp som p\u00e5minner om diamant. B\u00e5da typerna kan fungera effektivt i milj\u00f6er med h\u00f6ga temperaturer, men oxidationsbest\u00e4ndigheten varierar beroende p\u00e5 polymorfens kristallstruktur och andra egenskaper.<\/p>\n<p>Molybdendisilicid (MoSi2) \u00e4r ett t\u00e4tt cermetmaterial som l\u00e4mpar sig f\u00f6r applikationer som kr\u00e4ver h\u00f6gre drifttemperaturer och effektt\u00e4thet \u00e4n vad standardmetall och SiC-element klarar av. Materialet anv\u00e4nds ofta i flyg- och rymdapplikationer d\u00e4r kraven p\u00e5 effektt\u00e4thet \u00f6verstiger befintliga m\u00f6jligheter.<\/p>\n<p>Keith Company erbjuder b\u00e5da typerna av SiC-v\u00e4rmeelement f\u00f6r en rad olika industriella applikationer. SiC-v\u00e4rmeelement av SC-typ anv\u00e4nds i stor utstr\u00e4ckning i v\u00e4rmebehandlingsugnar f\u00f6r gl\u00f6dgning, h\u00e4rdning, anl\u00f6pning och uppkolning samt i ugnar som anv\u00e4nds f\u00f6r keramik- och glastillverkningsprocesser.<\/p>\n<h2>H\u00f6gsp\u00e4nning<\/h2>\n<p>Element av kiselkarbid anv\u00e4nds ofta i elektriska h\u00f6gtemperaturugnar inom metallurgisk industri och erbjuder f\u00f6rdelar j\u00e4mf\u00f6rt med elektriska v\u00e4rmeelement av metall tack vare h\u00f6gre drifttemperatur, motst\u00e5ndskraft mot oxidation och korrosion samt l\u00e5ng livsl\u00e4ngd. Underh\u00e5llet \u00e4r ocks\u00e5 enkelt: vanligtvis drivs de av justerbara transformatorer eller kiselstyrda liksp\u00e4nningsregulatorer med flexibla anslutningsm\u00f6jligheter, antingen seriellt eller parallellt.<\/p>\n<p>I kraftelektronik i SiC anv\u00e4nds vanligen kraftkomponenter som Schottky-dioder, p+n-dioder (ofta kallade pin-dioder), vertikala MOSFETs av planartyp och bipol\u00e4ra transistorer med isolerad grind (IGBT). Deras schematiska uppbyggnad visas i figur 1. Under fram\u00e5triktade sp\u00e4nningsf\u00f6rh\u00e5llanden m\u00e5ste dessa enheter till\u00e5ta str\u00f6m att passera med minimalt motst\u00e5nd samtidigt som de helt blockerar omv\u00e4nda sp\u00e4nningsf\u00f6rh\u00e5llanden.<\/p>\n<p>Fysiken bakom dessa krafthalvledare kan vara komplex och kr\u00e4ver s\u00e4rskild omsorg och h\u00e4nsyn. Till exempel tenderar joniseringskoefficienterna f\u00f6r elektronp\u00e5verkan i SiC att vara mycket l\u00e4gre \u00e4n i kisel p\u00e5 grund av en h\u00f6gre effektiv massa av n\u00e4rvarande elektroner.<\/p>\n<p>SiC-dioder m\u00e5ste inneh\u00e5lla ett n-skikt som \u00e4r 10 g\u00e5nger tunnare och kraftigt dopat j\u00e4mf\u00f6rt med Si f\u00f6r att uppn\u00e5 motsvarande genombrottssp\u00e4nning, vilket inneb\u00e4r att deras str\u00f6mdensitet-omv\u00e4nda sp\u00e4nningskarakteristik faller l\u00e4ngs olika kurvor, vilket kan f\u00f6rklaras av slagjonisering eller band-till-band-tunneleffekter.<\/p>\n<h2>L\u00e5g resistens<\/h2>\n<p>SiC-element \u00e4r keramiska produkter med f\u00f6rm\u00e5ga att leda elektricitet. Dessa element har metalliserade \u00e4ndar som g\u00f6r att anv\u00e4ndarna kan ansluta olika ledningar eller kablar direkt till dem, vilket m\u00f6jligg\u00f6r vertikal eller horisontell installation beroende p\u00e5 installationskrav och arbetsmilj\u00f6er som luft, kontrollerade atmosf\u00e4rer eller vakuummilj\u00f6er.<\/p>\n<p>Motst\u00e5ndet hos SiC-element minskar i temperaturkontrollerade milj\u00f6er och \u00f6kar gradvis n\u00e4r de uts\u00e4tts f\u00f6r h\u00f6gre temperaturer, p\u00e5 grund av b\u00e5de temperaturrelaterade och tidsrelaterade fenomen; s\u00e5som bildning av oxidationspartiklar fr\u00e5n h\u00f6ga temperaturer som genereras under ugnsdrift; dessutom beror motst\u00e5ndet ocks\u00e5 p\u00e5 omgivande temperaturer i en ugns milj\u00f6.<\/p>\n<p>Kiselkarbid \u00e4r ett kemiskt stabilt material med l\u00e5g v\u00e4rmeutvidgning som sannolikt inte deformeras under uppv\u00e4rmningsprocesser, vilket g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r eldfasta produkter i ugnar med tr\u00e5nga utrymmen eller kontrollerade atmosf\u00e4rer eller vakuummilj\u00f6er. Eldfasta material tillverkade av detta material kan l\u00e4tt formas till \u00f6nskat ugnsutrymme tack vare dess formbarhet. Kiselkarbidelement klarar ocks\u00e5 mycket h\u00f6ga driftstemperaturer; luft, kontrollerade atmosf\u00e4rer eller vakuummilj\u00f6er utg\u00f6r inga problem n\u00e4r de anv\u00e4nds p\u00e5 r\u00e4tt s\u00e4tt.<\/p>\n<p>Dessa egenskaper g\u00f6r att de kan \u00f6verf\u00f6ra mer effekt fr\u00e5n k\u00e4lla till last, vilket kr\u00e4ver str\u00f6mbegr\u00e4nsande anordningar som skyddar ledningar och transformatorlindningar fr\u00e5n \u00f6verbelastning, samt f\u00f6rhindrar att s\u00e4kringar eller brytare l\u00f6ser ut i on\u00f6dan. En styrenhet f\u00f6r fasvinkeln \u00e4r det mest effektiva s\u00e4ttet att \u00e5stadkomma detta.<\/p>\n<h2>H\u00f6g effektivitet<\/h2>\n<p>Sic k\u00e4nnetecknas av sitt breda bandgap som g\u00f6r att den kan utm\u00e4rka sig d\u00e4r kiselkomponenter misslyckas. Sic t\u00e5l h\u00f6gre frekvenser, sp\u00e4nningar och temperaturer eftersom det till skillnad fr\u00e5n kisel inte bryts ned under extrema f\u00f6rh\u00e5llanden; dessutom \u00e4r det mycket starkare \u00e4n kisel och t\u00e5l d\u00e4rf\u00f6r st\u00f6rre mekanisk p\u00e5frestning, vilket g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt val f\u00f6r tuffa milj\u00f6er.<\/p>\n<p>Effektiv v\u00e4rmeavledning \u00e4r avg\u00f6rande i h\u00f6gtemperatur-LED och laserdioder som ger belysningsl\u00f6sningar i fordonsbelysning, industrimaskiner och kommunikationssystem som kr\u00e4ver h\u00f6g prestanda under olika drifttemperaturer. UV-detektorer och fotodioder, som \u00e4r viktiga verktyg inom medicinsk bildbehandling och milj\u00f6\u00f6vervakning, kr\u00e4ver ocks\u00e5 effektiv v\u00e4rmehantering.<\/p>\n<p>SiC:s effektsteg ger ett extraordin\u00e4rt bidrag till energilagringsapplikationer som laddning av elfordon och solsystem med batterier, vilket ger h\u00f6gre systemeffektivitet, \u00f6kad effektt\u00e4thet, minskad volym och kostnad f\u00f6r passiva komponenter.<\/p>\n<p>EREMA SiC-v\u00e4rmeelement anv\u00e4nds ofta i metallurgiska och keramiska ugnar f\u00f6r sm\u00e4ltning, gjutning och raffinering av metaller samt i laboratorieugnar f\u00f6r forskning och materialtestning. Dessutom anv\u00e4nds de ofta i diffusionsugnar som anv\u00e4nds vid halvledartillverkning - de \u00e4r tillr\u00e4ckligt t\u00e5liga f\u00f6r att klara extrema milj\u00f6er och temperaturer samtidigt som de \u00e4r belagda f\u00f6r ytterligare korrosionsskydd; dessutom g\u00f6r deras g\u00e4ngade baser monteringen enkel utan risk f\u00f6r kollision med exponerade grafitben!<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide, an extreme hard synthetically produced crystalline compound of carbon and silicon, has long been utilized in sandpaper, grinding wheels, and cutting tools since the late 19th century. Machining behavior of SiCp\/Al composites is heavily impacted by their geometrical properties of internal microstructures, with particle size and distribution characteristics having an enormous effect on&hellip;&nbsp;<a href=\"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/silicon-carbide-elements-2\/\" class=\"\" rel=\"bookmark\">L\u00e4s mer \"<span class=\"screen-reader-text\">Element av kiselkarbid<\/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-214","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/214","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=214"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/214\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":215,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/214\/revisions\/215"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=214"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=214"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=214"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}