Kiselkarbid (SiC) \u00e4r ett h\u00e5rt, syntetiskt material som best\u00e5r av kisel och kol och som f\u00f6rekommer naturligt i det s\u00e4llsynta mineralet moissanit, men som ocks\u00e5 kan tillverkas kommersiellt f\u00f6r anv\u00e4ndning i sandpapper, slipskivor och sk\u00e4rverktyg. Vidare finns SiC som v\u00e4rmeelement i elektriska ugnar samt som slitstarka komponenter i pumpar och gasturbinmotorer.<\/p>\n
Kiselkarbid rankas p\u00e5 tredje plats p\u00e5 jorden n\u00e4r det g\u00e4ller h\u00e5rdhet, efter diamant och borkarbid. P\u00e5 grund av sin h\u00e5rdhet erbjuder kiselkarbid utm\u00e4rkt slag- och slitstyrka samt strukturell integritet som kr\u00e4vs f\u00f6r applikationer med h\u00f6ga mekaniska p\u00e5frestningar och tryck.<\/p>\n
Styrkan hos kristallin kiselkarbid kommer fr\u00e5n dess unika kristallstruktur. Den best\u00e5r av tetraedriska strukturer som inneh\u00e5ller kisel- och kolatomer som h\u00e5lls t\u00e4tt samman av starka kovalenta bindningar i kristallgittret. H\u00e5rdheten och styrkan \u00f6kar med mindre kornstorlekar eftersom f\u00e4rre korngr\u00e4nser g\u00f6r materialet starkare totalt sett.<\/p>\n
L\u00e5g termisk expansionskoefficient, h\u00f6g v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga, n\u00f6tningsbest\u00e4ndighet och styrka vid h\u00f6ga temperaturer g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt val f\u00f6r anv\u00e4ndning i kr\u00e4vande applikationer. Dessutom ger dess f\u00f6rm\u00e5ga att motst\u00e5 kemiska och termiska chocker ytterligare en niv\u00e5 av utm\u00e4rkt prestanda.<\/p>\n
Kiselkarbid kan formas till olika former och storlekar genom olika bearbetningstekniker, inklusive dopning och legering. Dessa processer tj\u00e4nar till att f\u00f6rb\u00e4ttra dess elektriska egenskaper s\u00e5v\u00e4l som dess mekaniska styrka, seghet och kemiska inerthet; dessutom kan dopnings- och legeringsprocesser ocks\u00e5 till\u00e4mpas f\u00f6r att producera Si-SiC metallmatriskompositer (MMC) som kombinerar metallk\u00e4rna med SiC-partikelmatrismaterial - vilket ger \u00f6kad korrosions- och slitstyrka j\u00e4mf\u00f6rt med rena kiselkarbidmaterial.<\/p>\n
SiC:s h\u00f6ga h\u00e5llfasthet och motst\u00e5ndskraft mot p\u00e5frestningar g\u00f6r det till ett utm\u00e4rkt materialval f\u00f6r applikationer som kr\u00e4ver h\u00f6g mekanisk h\u00e5llfasthet. I motsats till mer k\u00e4nsliga keramer som aluminiumoxid eller zirkoniumoxid som deformeras under stress, f\u00f6rblir SiC strukturellt sunt \u00e4ven i tuffa milj\u00f6er - viktiga egenskaper som bidrar till dess effektivitet under extrema f\u00f6rh\u00e5llanden d\u00e4r nedbrytning kan p\u00e5verka prestandan.<\/p>\n
Kristallin kiselkarbid utm\u00e4rker sig som ett enast\u00e5ende material tack vare sin utm\u00e4rkta kemiska inertitet, som ger det skydd mot tuffa milj\u00f6er och bidrar till att s\u00e4kerst\u00e4lla dess funktionalitet och h\u00e5llbarhet i kr\u00e4vande driftsmilj\u00f6er. Tack vare denna kvalitet samt termisk stabilitet och h\u00e5rdhet f\u00f6rblir kristallin kiselkarbid funktionell \u00e4ven under rigor\u00f6sa driftsf\u00f6rh\u00e5llanden.<\/p>\n
Som ett polykristallint material kan kristallin kiselkarbid delas in i tv\u00e5 kristalltyper. Dessa \u00e4r hexagonal alfa a-kiselkarbid och kubisk beta b-kiselkarbid. Alfa a-kiselkarbid med sin Wurtzite-kristallstruktur anv\u00e4nds oftast och kan dopas med kv\u00e4ve eller fosfor f\u00f6r anv\u00e4ndning som halvledare av n-typ eller med beryllium, bor, aluminium eller gallium f\u00f6r anv\u00e4ndning som halvledare av p-typ.<\/p>\n
Kristallin kiselkarbid \u00e4r i sitt renaste tillst\u00e5nd f\u00e4rgl\u00f6s med en gl\u00e4nsande yta, medan industriprodukter inneh\u00e5ller j\u00e4rnf\u00f6roreningar som ger materialet dess m\u00f6rkare nyans. N\u00e4r kristallin kiselkarbid mals till pulverform blir det dock svartgr\u00e5tt till gr\u00f6nt och har en specifik densitet p\u00e5 3,21 g\/cm3, vilket g\u00f6r det t\u00e4tare \u00e4n m\u00e5nga keramiska material men mindre t\u00e4tt \u00e4n vissa metaller.<\/p>\n
Kiselkarbid \u00e4r ett extremt h\u00e5rt och v\u00e4rmeledande material. P\u00e5 grund av sin h\u00f6ga sm\u00e4ltpunkt och v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga \u00e4r kiselkarbid ett utm\u00e4rkt substitut f\u00f6r m\u00e5nga metaller i eldfasta applikationer. Dess utm\u00e4rkta kemiska best\u00e4ndighet g\u00f6r det dessutom l\u00e4mpligt f\u00f6r milj\u00f6er d\u00e4r det uts\u00e4tts f\u00f6r syra eller oxidationsmedel; dess kombination av styrka och termisk stabilitet g\u00f6r det dessutom till ett l\u00e4mpligt material f\u00f6r bel\u00e4ggningar, sk\u00e4rverktyg och eldfasta komponenter.<\/p>\n
SiC utm\u00e4rker sig ocks\u00e5 som en enast\u00e5ende elektrisk ledare. P\u00e5 grund av sin h\u00f6ga elektronr\u00f6rlighet anv\u00e4nds SiC ofta vid tillverkning av transistorer och halvledarkomponenter tack vare det breda energibandsgapet mellan Si och C som g\u00f6r att elektroner l\u00e4tt kan komma in i dess ledningsband.<\/p>\n
V\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan hos fononiska kristaller beror p\u00e5 deras medelfria v\u00e4g (MFP). N\u00e4r denna l\u00e4ngd \u00e4r kort reflekterar fononer elastiskt fr\u00e5n periodiska gr\u00e4nser och bygger interferensm\u00f6nster som h\u00e4mmar v\u00e4rmeledningen; n\u00e4r denna l\u00e4ngd blir l\u00e5ng ger dock slumpm\u00e4ssig str\u00e5lning fr\u00e5n periodiska gr\u00e4nssnitt mycket h\u00f6gre temperaturberoende och st\u00f6rre v\u00e4rmeledning.<\/p>\n
SiC med h\u00f6g renhet kan ha en imponerande v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga p\u00e5 mellan 3 och 4,9 watt per meterkelvin beroende p\u00e5 kristallstrukturen, vilket vida \u00f6vertr\u00e4ffar ren Si och SiN i v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga. F\u00f6r att b\u00e4ttre f\u00f6rst\u00e5 f\u00f6rh\u00e5llandet mellan mikrostruktur, sammans\u00e4ttning och v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga i 3C-SiC-prover kan EBSD- och SIMS-analystekniker anv\u00e4ndas f\u00f6r att unders\u00f6ka dem.<\/p>\n
Kristallin kiselkarbid har en Mohs-h\u00e5rdhet p\u00e5 13, n\u00e4st efter diamant och borkarbid i h\u00e5rdhetsskalan, vilket g\u00f6r den mycket motst\u00e5ndskraftig mot slitage och g\u00f6r den l\u00e4mplig f\u00f6r h\u00f6gtrycksmilj\u00f6er som mekanisk stress eller applikationer med h\u00f6g mekanisk p\u00e5frestning. Dessutom f\u00f6rhindrar dess strukturella integritet deformation under p\u00e5frestning, vilket skyddar komponenterna och f\u00f6rl\u00e4nger deras livsl\u00e4ngd.<\/p>\n
Kisel- och kolatomer som \u00e4r t\u00e4tt sammanbundna i ett kristallgitter bidrar till materialets exceptionella styrka och styvhet, egenskaper som \u00e4r n\u00f6dv\u00e4ndiga f\u00f6r att klara mekaniska p\u00e5frestningar som maskinbearbetning eller slipning.<\/p>\n
Kemisk inerthet g\u00f6r keramiska material mycket motst\u00e5ndskraftiga mot aggressiva v\u00e4tskor som syror och alkalier, vilket g\u00f6r att de klarar milj\u00f6er som l\u00e4tt skulle skada mindre robusta material. Dessutom m\u00f6jligg\u00f6r den l\u00e5ga v\u00e4rmeutvidgningskoefficienten och motst\u00e5ndskraften mot termisk chock snabba uppv\u00e4rmnings- och nedkylningscykler.<\/p>\n
Kiselkarbidens kombination av enast\u00e5ende egenskaper g\u00f6r den till en viktig industriell keram f\u00f6r anv\u00e4ndning inom olika branscher och applikationer, inklusive mekaniska t\u00e4tningar och pumpdelar p\u00e5 grund av dess enast\u00e5ende glidprestanda och sm\u00f6rjf\u00f6rm\u00e5ga; utrustning f\u00f6r halvledarbearbetning p\u00e5 grund av dess exceptionella korrosionsbest\u00e4ndighet; elektriska komponenter som kraftresistorer och kondensatorer p\u00e5 grund av dess \u00f6verl\u00e4gsna v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga; samt tillverkning av optiska linser f\u00f6r astronomiska teleskop p\u00e5 grund av l\u00e5g termisk expansion och h\u00f6g h\u00e5llfasthet.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is a hard, synthetic material composed of silicon and carbon that naturally occurs as the rare mineral moissanite but can also be produced commercially for use in sandpaper, grinding wheels and cutting tools. Furthermore, SiC can be found as heating elements in electric furnaces as well as wear-resistant components for pumps and… L\u00e4s mer \"Kiselkarbid - det tredje h\u00e5rdaste \u00e4mnet p\u00e5 jorden<\/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-310","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/310","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=310"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/310\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":311,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/310\/revisions\/311"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=310"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=310"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=310"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}