{"id":128,"date":"2024-03-23T11:39:54","date_gmt":"2024-03-23T03:39:54","guid":{"rendered":"http:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=128"},"modified":"2024-03-23T11:39:54","modified_gmt":"2024-03-23T03:39:54","slug":"verwendung-und-anwendungen-von-siliziumkarbid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/verwendung-und-anwendungen-von-siliziumkarbid\/","title":{"rendered":"Verwendung und Anwendungen von Siliziumkarbid"},"content":{"rendered":"<p>Siliciumcarbid (SiC) ist ein \u00e4u\u00dferst widerstandsf\u00e4higes Material, das zur Herstellung einer Vielzahl von Produkten verwendet wird. Eine seiner wichtigsten Eigenschaften ist seine Best\u00e4ndigkeit gegen\u00fcber hohen Temperaturen, Frequenzen und Spannungen - etwas, das andere Materialien nicht k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Edward Acheson synthetisierte diese Verbindung erstmals 1891 auf k\u00fcnstlichem Wege. Achesons Entdeckung f\u00fchrte zu industriellen Anwendungen wie Schleifmitteln und Schleifscheiben, verschlei\u00dffesten Beschichtungen f\u00fcr Pumpen und Raketentriebwerke, Halbleitersubstraten f\u00fcr Leuchtdioden (LEDs), verschlei\u00dffesten Beschichtungen f\u00fcr den Verschlei\u00dfschutz usw.<\/p>\n<h2>Feuerfeste Materialien<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) ist ein \u00e4u\u00dferst n\u00fctzliches Material, das f\u00fcr feuerfeste Materialien, Industrie\u00f6fen und verschlei\u00dffeste Teile verwendet wird. SiC hat viele einzigartige Eigenschaften, die es f\u00fcr verschiedene Anwendungen sehr n\u00fctzlich machen: Seine hitzebest\u00e4ndige Oberfl\u00e4che widersteht hohen Temperaturen, ohne sich zu zersetzen oder zu korrodieren, und sein extrem starker Kern h\u00e4lt Verschlei\u00df stand.<\/p>\n<p>Zu den von Siliciumcarbid verwendeten feuerfesten Materialien und Schleifmitteln geh\u00f6ren Funktionskeramiken, moderne feuerfeste Materialien und Schleifmittel. Siliziumkarbid findet sich in \u00d6fen und industriellen Heizelementen sowie in Ziegeln, die zur Auskleidung von \u00d6fen verwendet werden, feuerfesten Ziegeln und Ofenauskleidungen. Langlebige Produkte aus diesem feuerfesten Material wie \"Schmirgelpapier\", R\u00e4der, Messerklingen, Schuhe u. a. werden mit diesem feuerfesten Material in der Nichteisenmetallurgie hergestellt, wo es auch in Schleifscheiben sowie in Heizelementen in Industrie\u00f6fen verwendet wird.<\/p>\n<h2>Halbleiter-Materialien<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid ist eines der h\u00e4rtesten nat\u00fcrlich vorkommenden Materialien, die jemals entdeckt wurden. Es wurde erstmals 1891 von Edward Acheson synthetisiert, als in einer elektrisch erhitzten Schmelze aus Kohlenstoff und Aluminiumoxid kleine schwarze Kristalle entstanden. Siliziumkarbid kommt auch in der Natur als seltenes Mineral Moissanit vor; die Massenproduktion f\u00fcr die Verwendung als industrielles Schleifmittel begann 1905.<\/p>\n<p>Schleifmittel\u00e4hnliche Materialien wie Zirkoniumdioxid sind eine hervorragende Kombination aus H\u00e4rte, Haltbarkeit, Hitzebest\u00e4ndigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Abriebfestigkeit - perfekt f\u00fcr Schleifscheiben, Schneidwerkzeuge oder feuerfeste Auskleidungen.<\/p>\n<p>Substrate aus Silizium werden h\u00e4ufig in der Halbleiterelektronik verwendet, z. B. f\u00fcr Leistungsbauelemente und Mikrowellen-Hochfrequenzkomponenten, wobei die Leitf\u00e4higkeit oder Semi-Isolativit\u00e4t von den Verunreinigungen (den so genannten Dotierstoffen) abh\u00e4ngt, die w\u00e4hrend des Epitaxiewachstums und des Herstellungsprozesses der Bauelemente hinzugef\u00fcgt werden. Leitf\u00e4hige Formen werden haupts\u00e4chlich f\u00fcr Hochtemperatur-\/Spannungsbauelemente wie Schottky-Dioden oder gemischte PiN-Leistungstransistoren verwendet, w\u00e4hrend halbleitende Versionen f\u00fcr Bauelemente mit niedrigeren Temperaturen\/Spannungen wie Schottky-Dioden mit Sperrschicht\/gemischte PiN-Leistungstransistoren geeignet sind.<\/p>\n<h2>Automobilanwendungen<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid (SiC) hat sich in j\u00fcngster Zeit zu einem unverzichtbaren technologischen Werkstoff f\u00fcr mechanische und elektronische Anwendungen entwickelt. SiC ist eine der h\u00e4rtesten keramischen Substanzen auf der Erde mit hervorragender Erosions- und Abriebfestigkeit sowie niedrigen W\u00e4rmeausdehnungsraten, best\u00e4ndig gegen S\u00e4uren und ausgezeichneten Erosions-\/Abriebschutzeigenschaften.<\/p>\n<p>Aufgrund ihrer H\u00e4rte werden Keramikbl\u00f6cke h\u00e4ufig als kugelsichere Westen verwendet. Kugeln prallen einfach harmlos an ihnen ab.<\/p>\n<p>SiC ist ein Halbleitermaterial mit breiter Bandl\u00fccke, das zwischen Leitern und Isolatoren wechselt, was es zu einer ausgezeichneten Wahl f\u00fcr die Leistungselektronik macht, da es h\u00f6heren Spannungen standhalten kann als der traditionelle Halbleiter Silizium. Diese Eigenschaft macht es besonders geeignet f\u00fcr die Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen, wo Antriebswechselrichter und Gleichspannungswandler h\u00f6here Stromst\u00e4rken bew\u00e4ltigen m\u00fcssen, um die Batterieladezeiten zu verl\u00e4ngern und die Reichweite mit einer Ladung zu erh\u00f6hen. Dennoch ist die K\u00fchlung dieser Ger\u00e4te nach wie vor von entscheidender Bedeutung; SiC hilft, dieses Dilemma zu vermeiden, ohne kritische elektrische Eigenschaften oder Leistungen zu beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n<h2>Energiespeicherung<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid ist ein hervorragendes Material f\u00fcr den Einsatz in der Hochspannungs-Leistungselektronik in Energiespeicheranwendungen wie Wechselrichtern, die geernteten Solarstrom verwalten und ins Netz zur\u00fcckspeisen, sowie in Elektrofahrzeugen. Aufgrund der h\u00f6heren Leistungsdichte, des besseren Wirkungsgrads und der h\u00f6heren Zuverl\u00e4ssigkeit sind die Ger\u00e4te kosteng\u00fcnstiger als Silizium-Halbleiterbauelemente.<\/p>\n<p>Siliziumkarbid (SiC) ist ein extrem widerstandsf\u00e4higes und langlebiges Material mit einer gro\u00dfen Bandl\u00fccke, die es vielseitig genug macht, um entweder als Isolator oder als Leiter zu dienen. Die Bandl\u00fccke eines Materials bezieht sich auf die Energie, die ben\u00f6tigt wird, um Elektronen aus dem Valenzband in das Leitungsband zu leiten; Leiter haben in der Regel eine geringere Energiel\u00fccke, w\u00e4hrend Isolatoren eine gr\u00f6\u00dfere aufweisen.<\/p>\n<p>Wolfspeed ist ein anerkannter Branchenf\u00fchrer f\u00fcr SiC-Bauelemente f\u00fcr Hochspannungsanwendungen. Ihre 200-mm-SiC-Bauelemente-Fabrik und Epi-Growth-Fertigungsanlagen k\u00f6nnen die Nachfrage nach fortschrittlichen Siliziumkarbid-Bauelementen im 5-10-kW-Bereich befriedigen und so dazu beitragen, die Effizienz und Langlebigkeit von Batterien f\u00fcr Elektrofahrzeuge zu verbessern.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide (SiC) is an extremely durable material used to manufacture an array of products. One of its key characteristics is its resistance to high temperatures, frequencies and voltages &#8211; something other materials cannot. Edward Acheson synthesized this compound artificially for the first time in 1891. 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