Siliciumkarbid er en h\u00e5rd, kovalent bundet forbindelse af silicium og kulstof, der ofte fremstilles som enten pulver eller faste masser til anvendelser, der kr\u00e6ver h\u00f8j holdbarhed, s\u00e5som bilbremser, koblinger og keramiske plader, der anvendes i skudsikre veste.<\/p>\n
Molmassen beregnes ud fra stoffets kemiske formel og grundstofferne i det periodiske system for at angive dets relative v\u00e6gt, hvilket ofte anvendes i produktionen af \u00e6delstene.<\/p>\n
Siliciumkarbid (ogs\u00e5 kaldet carborundum) er en uorganisk kemisk forbindelse best\u00e5ende af fast silicium og kulstof. Det blev f\u00f8rste gang fremstillet i 1891 af Edward Goodrich Acheson ved at opvarme ler (aluminiumsilikat) og pulveriseret koks (kulstof) sammen. N\u00e5r det er fremstillet, krystalliserer det som gule til gr\u00f8nne til bl\u00e5-sorte ikke-metalliske krystaller, der nedbrydes ved sublimering ved 2700 \u00b0C; dets massefylde er 3,21 g\/cm\u00b3, og det er uopl\u00f8seligt i vand, men opl\u00f8seligt i baser eller jern.<\/p>\n
Kommercielt fremstilles og anvendes granul\u00e6re produkter af sintret silica oftest som slibemiddel eller r\u00e5materiale til industrielle ovne. En v\u00e6rdi p\u00e5 9 p\u00e5 Mohs-skalaen indikerer dets ekstremt h\u00e5rde sammens\u00e6tning som et ekstremt h\u00e5rdt materiale, der udviser fremragende smelteegenskaber med lave termiske udvidelseskoefficienter, fremragende elektrisk ledningsevne som halvleder, st\u00e6rk korrosions- og slidstyrke med fremragende udmattelsesmodstand samt st\u00e6rke slagfasthedsegenskaber.<\/p>\n
Som et af de f\u00f8rste masseproducerede slibemidler fra 1893 har siliciumkarbid l\u00e6nge v\u00e6ret anvendt som et effektivt slibemiddel. P\u00e5 grund af sin h\u00e5rdhed anvendes det i vid udstr\u00e6kning i sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer og keramiske plader til skudsikre veste; det bruges desuden i elektroniske anvendelser s\u00e5som lysdioder og detektorer, som man fandt i de tidlige radioer. Naturligt forekommende moissanit kan ogs\u00e5 findes i visse meteorit- eller korundforekomster, men det meste siliciumkarbid, der s\u00e6lges i dag, er syntetisk fremstillet.<\/p>\n
Asbestst\u00f8v har en lav toksikologisk profil og b\u00f8r ikke udg\u00f8re en v\u00e6sentlig sundhedsrisiko, n\u00e5r det ind\u00e5ndes af mennesker, selvom det hos nogle udsatte arbejdstagere kan for\u00e5rsage irritation og medf\u00f8re luftvejssymptomer; det har endda vist sig at p\u00e5virke forekomsten af ind\u00e5ndingstuberkulose; det er dog ikke kendt for at v\u00e6re mutagent; p\u00e5virke forl\u00f8bet af bronkitis, men ikke astma eller kronisk obstruktiv lungesygdom, og kr\u00e6ver ikke s\u00e6rlige bortskaffelsesmetoder eller s\u00e6rlige opbevaringsbetingelser (men skal holdes t\u00f8rt, n\u00e5r det opbevares v\u00e6k fra vand), hvilket kr\u00e6ver korrekt opbevaring, hvis det ikke skal komme i direkte kontakt med vand;<\/p>\n
Siliciumkarbid er en h\u00e5rd kemisk forbindelse best\u00e5ende af silicium og kulstof, der forekommer naturligt som det meget sj\u00e6ldne mineral moissanit, men som siden 1893 er blevet masseproduceret til brug som slibemiddel. Derudover kan dette h\u00e5rde stof smeltes sammen ved hj\u00e6lp af sintringsteknologi til at danne h\u00e5rd keramik til anvendelser, der kr\u00e6ver stor holdbarhed, s\u00e5som bremseskiver til biler eller skudsikre veste; sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer fremstillet af dette materiale samt andet udstyr, der er designet til at modst\u00e5 ekstreme temperaturer, fremstilles ligeledes ved hj\u00e6lp af dette materiale.<\/p>\n
Siliciumkarbids atomstruktur er t\u00e6tpakket, hvor hvert silicium- og kulstofatom er kovalent bundet til tre andre atomer via kovalente bindinger. Denne opbygning skaber et fascinerende halvleder med interessante elektriske egenskaber; modstanden varierer alt efter sammens\u00e6tningen med op til syv st\u00f8rrelsesordener. Siliciumkarbid er ikke-br\u00e6ndbart og ikke-reaktivt; det er dog opl\u00f8seligt i baser s\u00e5som NaOH\/KOH samt i jern; det forbliver dog uopl\u00f8seligt i vand.<\/p>\n
Siliciumkarbid har en molekylv\u00e6gt p\u00e5 3,21 g cm\u207b\u00b3 og forekommer som et m\u00f8rkegr\u00e5t til sort krystallinsk stof med blanke overflader, lav termisk udvidelse og fremragende ledningsevne. Det har et smeltepunkt p\u00e5 2700 \u00b0C og kan let smeltes.<\/p>\n
Takket v\u00e6re sin t\u00e6tte sammens\u00e6tning og vigtige egenskaber kan epoxy anvendes i mange kr\u00e6vende anvendelsesomr\u00e5der. Typiske eksempler er 3D-print, energiteknologi, papirproduktion og som slibemidler. Desuden kan epoxy anvendes i dynamisk t\u00e6tningsteknologi, der benytter friktionslejer eller mekaniske t\u00e6tninger (til pumper eller drivsystemer).<\/p>\n
Siliciumkarbid har mange anvendelsesmuligheder p\u00e5 grund af sin t\u00e6tte sammens\u00e6tning og evne til at modst\u00e5 ekstreme temperaturer. Dets termiske udvidelseskoefficient er generelt lavere end for de fleste metaller, hvilket g\u00f8r det muligt at anvende det i meget varme milj\u00f8er. Desuden kan det p\u00e5 grund af sin styrke ogs\u00e5 anvendes til fremstilling af tungt industrielt udstyr og maskiner. Der findes toksikologisk sikre bortskaffelsesmetoder \u2013 dog kan det st\u00f8v, der dannes under bearbejdning eller slibning, irritere \u00f8jnene eller luftvejene, mens langvarig eksponering kan f\u00f8re til lungefibrose.<\/p>\n
Siliciumkarbid har en v\u00e6gtfylde p\u00e5 3,2 g\/cm\u00b3. Det udviser h\u00f8je sublimeringstemperaturer og er uigennemtr\u00e6ngeligt ved normalt tryk, hvilket g\u00f8r det velegnet til lejeanvendelser ved h\u00f8je temperaturer. P\u00e5 grund af dets h\u00f8je smeltepunkt og fremragende styrkeegenskaber er st\u00f8bematerialer af siliciumkarbid meget udbredt. Desuden har siliciumkarbid ogs\u00e5 fremragende varmeledningsevne samt gode egenskaber med hensyn til gennemslagsstyrke ved elektriske felter, hvilket g\u00f8r det velegnet som halvledermateriale.<\/p>\n
Edward Acheson blev i 1891 den f\u00f8rste videnskabsmand, der kunstigt fremstillede siliciumkarbid ved at opvarme en blanding af ler og pulveriseret koks i en jernsk\u00e5l, hvor han anvendte en almindelig kulbuep\u00e6re som elektroder. Acheson opdagede derefter lysegr\u00f8nne krystaller med en betydelig h\u00e5rdhed, der mindede om diamant; Acheson gav denne nye forbindelse tilnavnet carborundum p\u00e5 grund af dens lighed med naturlige former for aluminiumoxid, kendt som korund-mineralforekomster.<\/p>\n
Siden den kommercielle produktion efter Achesons metode i 1904 er siliciumkarbidkrystaller blevet fremstillet kommercielt ved hj\u00e6lp af forskellige processer. For eksempel kan opl\u00f8sning i smeltet aluminium danne aluminiumoxid, mens opvarmning af silica sammen med kulstof i en elektrisk ovn har f\u00f8rt til, at silica opvarmes, indtil der sker kulstofudf\u00e6ldning, hvorefter det formales til pulver til brug som industrielle slibemidler.<\/p>\n
Siliciumkarbid er hurtigt blevet et af de mest anvendte materialer. Det udg\u00f8r en integreret del af slibeskiver og andre slibeprodukter, s\u00e5som papir- og tekstilprodukter med slibemidler, samt til fremstilling af h\u00f8jtemperatursten og ildfaste materialer, og har en Mohs-h\u00e5rdhed, der kan sammenlignes med diamant. Desuden g\u00f8r dets brudegenskaber det velegnet til bearbejdningsopgaver, der kr\u00e6ver h\u00f8j styrke.<\/p>\n
Siliciumkarbid krystalliserer til en ekstremt t\u00e6tpakket struktur best\u00e5ende af kovalent bundne silicium- og kulstofatomer, der er arrangeret i to prim\u00e6re koordinationstetraedre, som hver best\u00e5r af fire silicium- og fire kulstofatomer, der er bundet til hinanden. Disse tetraedre kan stables eller orienteres p\u00e5 forskellige m\u00e5der for at danne polytyper med forskellige elektroniske b\u00e5ndgaps; hver type udviser sin egen stabelsekvens af tetraederne, hvilket resulterer i forskellige kemiske og fysiske egenskaber.<\/p>\n
SiC\u2019s smeltepunkt er 2.730 \u00b0C. Det forekommer typisk som en gulgr\u00f8n til bl\u00e5lig-sort krystallinsk forbindelse med en gennemsnitlig massefylde p\u00e5 3,21 g\/cm\u00b3. Rent SiC er uopl\u00f8seligt i vand, men opl\u00f8ses i st\u00e6rke baser s\u00e5som NaOH og KOH samt i smeltet jern. Desuden forbliver SiC uopl\u00f8seligt i st\u00e6rke syrer som f.eks. flussyre, som vil opl\u00f8se det fuldst\u00e6ndigt.<\/p>\n
Siliciumkarbids krystalstruktur er tetraedrisk, hvor hvert siliciumatom er bundet til fire kulstofatomer i et sammenflettet m\u00f8nster, der kaldes den tetraedriske bindingskonfiguration. Denne unikke bindingskonfiguration giver siliciumkarbid en uovertruffen h\u00e5rdhed, der kan sammenlignes med diamanters. Siliciumkarbid findes i forskellige polytyper eller former med forskellige krystalstrukturer og egenskaber, som kan inddeles i alfa- og beta-grupper; en alfa-form (a-SiC) dannes ved h\u00f8jere temperaturer med sekskantede krystalstrukturer, mens beta-former (b-SiC) dannes ved lavere temperaturer og har zinkblende-lignende krystalstrukturer, der ligner diamanter.<\/p>\n
Siliciumkarbid blev f\u00f8rst fremstillet af den amerikanske opfinder Edward G. Acheson i 1891. Acheson opvarmede en blanding af ler og pulveriseret koks i en jernsk\u00e5l, mens han anvendte b\u00e5de denne blanding og en almindelig kulbue som elektroder; da eksperimentet var afsluttet, observerede han lysegr\u00f8nne krystaller med en h\u00e5rdhed, der kunne sammenlignes med diamanter, fastgjort til den ene elektrode i denne kulbue; Acheson navngav dette nye stof Carborundum efter det latinske ord for \u201caluminiumoxid\u201d, som er dets naturlige mineralform \u2013 og ans\u00f8gte dermed om et amerikansk patent p\u00e5 det i 1892.<\/p>\n
Siliciumkarbid har mange anvendelsesmuligheder p\u00e5 tv\u00e6rs af en lang r\u00e6kke brancher, lige fra smeltning af ikke-jernholdige metaller og glas, produktion af floatglas, varmebehandling af st\u00e5l og st\u00f8bejern, fremstilling af keramik og elektronikkomponenter, hvor de korrosionsbestandige egenskaber er s\u00e6rligt v\u00e6rdifulde i milj\u00f8er med h\u00f8je temperaturer og h\u00f8jt tryk \u2013 som det ses i bilbremser og -koblinger samt i skudsikre veste, hvor materialet anvendes. Siliciumkarbid er fortsat et af de h\u00e5rdeste avancerede keramiske materialer, der anvendes i dag, med enest\u00e5ende korrosionsbestandighed, hvilket g\u00f8r det velegnet til smeltning af ikke-jernholdige metaller og glas samt til anvendelse i milj\u00f8er med h\u00f8je temperaturer og h\u00f8jt tryk.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is a hard and covalently-bonded compound of silicon and carbon that is often manufactured as either powder or solid masses for applications requiring high endurance, such as car brakes, clutches and ceramic plates used in bulletproof vests. Molar mass is calculated based on its formula and periodic table elements to represent its relative […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-436","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/436","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=436"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/436\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":437,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/436\/revisions\/437"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=436"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=436"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=436"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}