Siliciumcarbid er et af de h\u00e5rdeste kendte stoffer, der bruges som syntetisk slibemiddel og findes naturligt som moissanit i meteoritter; det kan ogs\u00e5 udvindes i miner.<\/p>\n
SiC's brede b\u00e5ndgab g\u00f8r det muligt at minimere koblingstab, samtidig med at det underst\u00f8tter h\u00f8jere frekvenser, hvilket g\u00f8r det ideelt til brug i h\u00f8jsp\u00e6ndingshalvlederenheder som invertere i elektriske k\u00f8ret\u00f8jer (EV).<\/p>\n
Siliciumcarbid, eller SiC, er en ekstremt h\u00e5rd kemisk forbindelse best\u00e5ende af silicium og kulstof, der forekommer naturligt som den sj\u00e6ldne \u00e6delsten moissanit; men i over 100 \u00e5r er siliciumcarbidpulver og -krystaller blevet masseproduceret til brug som slibemiddel og til at skabe keramiske komponenter, der bruges i bilbremser og koblinger eller endda skudsikre veste. Med sin t\u00e6tte krystallinske struktur, der best\u00e5r af nanokrystaller, er siliciumcarbid b\u00e5de ekstremt h\u00e5rdt, meget holdbart og varmebestandigt.<\/p>\n
Moderne producenter af siliciumcarbid til brug i slibemidler og metallurgiske industrier bruger Acheson-processen, hvor rent siliciumsand blandet med fintmalet koks placeres i en muret elektrisk modstandsovn og elektrificeres; elektricitet passerer gennem denne modstandsovn. Kulstof fra koks og silicium fra sand reagerer kemisk og producerer SiC i kernen og kulilte p\u00e5 overfladen. Denne proces foreg\u00e5r typisk ved meget h\u00f8je temperaturer p\u00e5 mellem 1700-2500 grader. Denne proces producerer en solid cylindrisk barre med lag, der varierer fra grafit p\u00e5 indersiden over grafenrigt h\u00f8jkvalitets-SiC og grovkrystallinsk struktur til lavere kvaliteter som b-SiC til brug i metalbearbejdningsprocesser samt ureageret materiale p\u00e5 ydersiden, der kan smeltes om, hvis det er n\u00f8dvendigt. SiC kan v\u00e6re enten sort eller gr\u00f8n, afh\u00e6ngigt af hvilke r\u00e5materialer der er brugt under forarbejdningen.<\/p>\n
IPS Ceramics leverer alle st\u00f8rre typer siliciumcarbid samt et omfattende udvalg af ovnm\u00f8belprodukter til at arbejde med dette bem\u00e6rkelsesv\u00e6rdige materiale. Vores team af keramikeksperter kan hj\u00e6lpe med at v\u00e6lge den SiC-type, der passer bedst til din anvendelse, og samtidig levere de v\u00e6rkt\u00f8jer og maskiner, der er n\u00f8dvendige for korrekt brug af slibemedier til fremstilling af de \u00f8nskede slutprodukter.<\/p>\n
SiC betragtes generelt som inert uden toksikologiske egenskaber og med lav akut toksicitet, n\u00e5r det h\u00e5ndteres og fremstilles i henhold til standardpraksis, selvom langvarig eksponering kan for\u00e5rsage mild hudirritation samt \u00e6ndre inhalationstuberkulose hos fors\u00f8gsdyr, hvilket potentielt kan f\u00f8re til omfattende fibrose og sygdomsprogression. For mere information se venligst databladet for humantoksicitet for denne forbindelse.<\/p>\n
Siliciumcarbid, bedre kendt som det kemiske symbol SiC, har mange anvendelsesmuligheder som slibemiddel, keramisk materiale og halvledermateriale. Som et af de h\u00e5rdeste materialer, der findes, og fordi det er st\u00e6rkt og holdbart - kun overg\u00e5et af diamant, n\u00e5r det g\u00e6lder tr\u00e6kstyrke - har siliciumcarbid en overlegen varme- og kemisk inertitet, selv ved h\u00f8je temperaturer, hvilket g\u00f8r det til et uundv\u00e6rligt materiale i industrielle ildfaste materialer.<\/p>\n
Edward Acheson syntetiserede f\u00f8rst siliciumcarbid kunstigt i 1891, da han opdagede sm\u00e5 sorte krystaller af det i en elektrisk opvarmet smelte af kulstof og aluminiumoxid og opkaldte processen efter sig selv; i dag er det stadig den prim\u00e6re metode til fremstilling af siliciumcarbid, der bruges i slibemidler, metallurgi, ildfaste materialer samt til fremstilling af naturlige moissanitmineraler.<\/p>\n
I dag fremstilles siliciumcarbid ved hj\u00e6lp af innovative processer til brug i forskellige specialapplikationer. Reaktionsbundet SiC (CB) produceres ved at blande pulveriseret silicium og kulstof med bl\u00f8dg\u00f8ringsmiddel og forme det til en genstand; derefter br\u00e6ndes overskydende bl\u00f8dg\u00f8ringsmiddel af; til sidst reageres det yderligere med gasformigt eller flydende silicium for at danne yderligere SiC-partikler. Reaktionsbundet SiC giver omkostningseffektive slidst\u00e6rke bel\u00e6gninger samt smeltedigler af h\u00f8j kvalitet, der bruges til at smelte og holde p\u00e5 metaller.<\/p>\n
Kemisk dampudf\u00e6ldning og enkeltkrystalv\u00e6kstmetoder til fremstilling af siliciumcarbid giver andre varianter. Det indeb\u00e6rer dyrkning af silicium og kulstof i vakuum eller ved h\u00f8j temperatur til en boule, ligesom man fremstiller wafers til elektroniske enheder i fast tilstand. N\u00e5r denne boule er f\u00e6rdig, kan den dopes med nitrogen eller fosfor for at fremstille en n-type halvleder eller beryllium, bor eller aluminium for at fremstille p-type halvledere.<\/p>\n
Siliciumcarbid kan inddeles i flere kategorier afh\u00e6ngigt af kornst\u00f8rrelse, bindemiddelsammens\u00e6tning, renhedsniveau og densitet, partikelform eller hvordan det sintres. Slibende kvaliteter af siliciumcarbid kan blandes med andre forbindelser og formales til granulat til industrielle ildfaste materialer; dette granulat bruges derefter i cement, mursten og smeltedigler som erstatning for cement. Ildfaste materialer er forskellige alt efter, hvor pr\u00e6cist de er blevet blandet, og deres evne til at modst\u00e5 h\u00f8je temperaturer og kemisk stress - hver anvendelse kr\u00e6ver sin egen kvalitetsvurdering!<\/p>\n
Siliciumcarbid har mange anvendelsesmuligheder; det er et inert materiale med fremragende varmeledningsevne, en elektrisk isolator og har en regnbuelignende glans p\u00e5 grund af det passiveringslag af siliciumdioxid, der dannes p\u00e5 overfladen. Desuden har det fremragende modstandsdygtighed over for mange organiske og uorganiske syrer, baser og salte undtagen flussyre, som potentielt kan for\u00e5rsage korrosionsproblemer.<\/p>\n
SiC er et attraktivt halvledermateriale til brug i effektelektronik p\u00e5 grund af dets brede b\u00e5ndgab og fordele i forhold til siliciumhalvledere, s\u00e5som h\u00f8jere sp\u00e6ndingstolerance, hurtigere driftshastighed og reducerede forbindelsestab. En enkelt krystal af SiC kan deponeres som en tetraedrisk formation med prim\u00e6re koordinationstetraedre best\u00e5ende af fire kulstof- og fire siliciumatomer, der er forbundet i hj\u00f8rnerne og stablet i pol\u00e6re strukturer; dopingstoffer kan derefter tils\u00e6ttes til enten n-type eller p-type halvlederproduktion (Mantooth Zetterling Rusu).<\/p>\n
Rent siliciumcarbid kan skabes gennem Lely-processen, hvor pulveriseret SiC sublimeres til h\u00f8jtemperaturarter som silicium, kulstof, siliciumdicarbid og disiliciumcarbid ved 2500 grader C i en argongasatmosf\u00e6re. Kubiske siliciumcarbidkrystaller kan derefter dyrkes ved hj\u00e6lp af kemisk dampudf\u00e6ldning med silan, hydrogen og nitrogen som forstadier for at producere enkeltkrystaller p\u00e5 op til 2 cm i st\u00f8rrelse gennem CVD-v\u00e6kstprocesser s\u00e5som kemisk dampudf\u00e6ldning.<\/p>\n
Siliciumcarbids modstandsdygtighed over for slid er en anden vigtig egenskab. Denne egenskab g\u00f8r det popul\u00e6rt som slibemateriale i bearbejdnings- og slibeprocesser samt lapidariske anvendelser, der involverer polering af fiberoptiske tr\u00e5de f\u00f8r splejsning. Desuden bruges det ofte i smykker af siliciumcarbid.<\/p>\n
Da det er et af de to h\u00e5rdeste materialer p\u00e5 jorden, kan dele af siliciumcarbid v\u00e6re ekstremt udfordrende at bearbejde med de pr\u00e6cisionsm\u00e5l, der kr\u00e6ves af sintrede siliciumcarbidprodukter. Sintret siliciumcarbid skal best\u00e5 en r\u00e6kke strenge tests og inspektioner for at opfylde visse krav til mekaniske egenskaber; ind\u00e5ndingseksponering kan endda f\u00f8re til lungeskader hos mennesker, herunder fibrose.<\/p>\n
Siliciumcarbid er et af verdens h\u00e5rdeste stoffer og skal sk\u00e6res med diamantspidsede klinger for at kunne sk\u00e6res. P\u00e5 trods af denne vanskelighed vil siliciumcarbid kunne \u00e6ndre industrier, der oms\u00e6tter for flere milliarder dollars; f.eks. kan invertere og opladere til elbiler, der indeholder siliciumcarbid, fungere ved h\u00f8jere temperaturer end deres modstykker af silicium, mens deres kontakter kan v\u00e6re halvt s\u00e5 store, hvilket f\u00f8rer til v\u00e6gtreduktion, omkostningsreduktion, kompleksitetsreduktion og l\u00e6ngere batterilevetid sammenlignet med standard siliciumenheder.<\/p>\n
Efterh\u00e5nden som flere mennesker skifter til elbiler, vil eftersp\u00f8rgslen efter effektelektronik af siliciumcarbid vokse eksponentielt. Denne hurtige ekspansion er drevet af store, billige wafere, der produceres p\u00e5 specialiserede anl\u00e6g ved hj\u00e6lp af sofistikeret udstyr, der muligg\u00f8r krystalv\u00e6kst i vakuummilj\u00f8er; derefter kan disse wafere bruges til fremstilling af effekthalvledere og andre enheder.<\/p>\n
Effekthalvledere udg\u00f8r st\u00f8rstedelen af det globale marked for siliciumcarbid og bruges i en lang r\u00e6kke applikationer, fra elbiler og vindm\u00f8ller til smartphones og computere. Desuden er denne teknologi for nylig blevet udbredt inden for olie- og gasindustrien som et middel til at forbedre sikkerheden og effektiviteten.<\/p>\n
Producenter investerer i produktionskapacitet for at im\u00f8dekomme den stigende eftersp\u00f8rgsel efter siliciumcarbid-enheder, som dem SK Siltron i Bay City, Michigan, tilbyder, for at im\u00f8dekomme dette behov for kvalitets-SiC-wafers, der er finansieret gennem et l\u00e5n fra Department of Energy (DOE).<\/p>\n
Andre producenter reagerer p\u00e5 den stigende eftersp\u00f8rgsel ved at g\u00e5 ind p\u00e5 nye markeder. Kinas siliciumcarbid- og galliumnitridhalvlederindustri oplever en hurtig ekspansion takket v\u00e6re en stigning i eftersp\u00f8rgslen p\u00e5 halvledere til elbiler og industrielle anvendelser.<\/p>\n
Siliciumcarbid har l\u00e6nge v\u00e6ret anerkendt for sine ildfaste og slibende egenskaber samt sin evne til at fungere under barske forhold, hvilket g\u00f8r det ideelt til robotteknologi, produktionsanl\u00e6g, motordrev og sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer og slibeskiver, der kr\u00e6ver styrke og slidstyrke. Industrielle anvendelser udg\u00f8r nu et af de st\u00f8rste markeder for siliciumcarbid.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is one of the hardest known substances, used as a synthetic abrasive and found naturally as moissanite in meteorites; it can also be mined. SiC’s wide bandgap properties allow it to minimize switching losses while supporting higher frequencies, making it ideal for use in high voltage power semiconductor devices like inverters in electric […]<\/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-550","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/550","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=550"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/550\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":551,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/550\/revisions\/551"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=550"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=550"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=550"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}