{"id":234,"date":"2024-04-11T10:46:51","date_gmt":"2024-04-11T02:46:51","guid":{"rendered":"http:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=234"},"modified":"2024-07-05T21:47:51","modified_gmt":"2024-07-05T13:47:51","slug":"schmelzpunkt-von-siliziumkarbid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/schmelzpunkt-von-siliziumkarbid\/","title":{"rendered":"Siliziumkarbid Schmelzpunkt"},"content":{"rendered":"<p>Siliciumcarbid (allgemein als SiC bezeichnet) ist eine synthetische kristalline Substanz, die in reinem Zustand keine Farbe hat und zur Herstellung von Schleifmitteln, feuerfesten Materialien, Keramik, Glas und harten Legierungen wie Stahl verwendet wird.<\/p>\n<p>SiC wird durch das Zusammenschmelzen von Quarzsand und Kohlenstoff in elektrischen Widerstands\u00f6fen bei hohen Temperaturen hergestellt. Bor kann zu einer h\u00f6heren Verdichtung beitragen.<\/p>\n<h2>Temperatur<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) ist ein hartes und feuerfestes Halbleitermaterial mit polytypischen Strukturen, die auf Stapelfolgen von Kohlenstoff- und Siliciumatomen beruhen, vor allem Zinkblende (3C SiC). Andere SiC-Strukturen k\u00f6nnen kubisch, hexagonal oder rhomboedrisch sein und werden zur Identifizierung als Alpha-SiC oder Beta-SiC bezeichnet. Die gelb bis gr\u00fcn bis bl\u00e4ulich-schwarz schillernden Kristalle von SiC sublimieren bei 2700 Grad Celsius mit einer Dichte von ann\u00e4hernd 3,21 g cm-3 f\u00fcr die Sublimation.<\/p>\n<p>Edward Goodrich Acheson machte seine Entdeckung und anschlie\u00dfende kommerzielle Produktion 1893 unter dem Namen Carborundum bekannt, dem Namen, der seiner kristallinen Form gegeben wurde. Heute wird diese harte Substanz \u00fcblicherweise als Schleifmittel in Schleifscheiben und Metallschneidewerkzeugen verwendet und in \u00d6fen zur Herstellung von Nichteisenmetallen sowie als feuerfestes Material bei der W\u00e4rmebehandlung von Metallen, bei der Glasherstellung und in Produktionsanlagen f\u00fcr Halbleiterelektronik eingesetzt.<\/p>\n<p>Der Schmelzpunkt von Siliciumcarbid ist druckabh\u00e4ngig. Wie in Abbildung 2 dargestellt, repr\u00e4sentiert die experimentelle Kurve zahlreiche Abschreckversuche, die unter verschiedenen Temperaturen und Druckbedingungen durchgef\u00fchrt wurden. Wie die negative Steigung der Kurve zeigt, sinkt die Schmelztemperatur mit zunehmendem Druck, wie durch ab initio-Berechnungen auf der Grundlage der Dichtefunktionaltheorie vorhergesagt wurde. Dieser Trend stimmt mit den Vorhersagen \u00fcberein, die mit ab initio Modellen der Dichtefunktionaltheorie gemacht wurden. American Elements bietet eine beeindruckende Auswahl an hochreinen Siliciumcarbid-Zusammensetzungen an, die von Standard- und kundenspezifischen Zusammensetzungen, St\u00e4ben, Stangen, Platten und Pulverformen - sowie anderen bearbeiteten Formen, die auf Anfrage erh\u00e4ltlich sind - in Bezug auf Reinheitsgrade und andere Eigenschaften wie organometallische Verbindungen oder L\u00f6sungen reichen. Diese gro\u00dfe Auswahl kann als Standardmaterial ab Lager bei American Elements erworben oder nach Kundenspezifikationen f\u00fcr den Einsatz in Forschungsanwendungen angepasst werden.<\/p>\n<h2>Druck<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) ist eine extrem harte, kovalent gebundene Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff, die in der Natur als Mineral Moissanit vorkommt und seit 1893 in gro\u00dfen Mengen f\u00fcr die Verwendung als Schleifmittel hergestellt wird. Siliciumcarbidk\u00f6rner k\u00f6nnen auch durch Sintern zu Hartkeramiken mit zahlreichen Anwendungen verbunden werden; durch Dotierung mit Stickstoff oder Phosphor entsteht ein n-Typ-Halbleiter, w\u00e4hrend durch Dotierung mit Bor, Aluminium, Gallium oder Beryllium p-Typ-Halbleiter entstehen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Siliciumcarbid schmilzt je nach Kristallstruktur und Temperatur bei unterschiedlichem Druck, wobei die Alpha-Modifikation (a-SiC) hexagonale, dicht gepackte K\u00f6rner \u00e4hnlich dem Wurtzit und die Beta-Modifikation (b-SiC) eine diamant\u00e4hnliche Zinkblende-Kristallstruktur aufweist. SiC setzt sich aus mehreren Polymorphen zusammen, deren Einheitszellen von kubisch bis rhomboedrisch reichen; am weitesten verbreitet ist die Alpha-Modifikation, die hexagonal dicht gepackte K\u00f6rner \u00e4hnlich dem Wurtzit aufweist, w\u00e4hrend die Beta-Modifikation (b-SiC), die beide dicht gepackte hexagonale dicht gepackte hexagonale dicht gepackte hexagonale dicht gepackte hexagonale dicht gepackte hexagonale dicht gepackte hexagonale dicht gepackte Kristallstrukturen \u00e4hnlich dem Wurtzit aufweist.<\/p>\n<p>Siliciumcarbid in der Form von a-SiC wird h\u00e4ufig f\u00fcr Polierpapier und Schleifmittel verwendet, w\u00e4hrend das Gegenst\u00fcck b-SiC nur begrenzte kommerzielle Verwendung findet. Ihre Schmelzpunkte wurden bis zu einer Temperatur von 3300 K gemessen, und unter diesen Bedingungen schmolzen beide Arten kongruent mit einer ung\u00fcnstigen Steigung von -44+4 K\/GPa auf ihrer Schmelzkurve, was auf eine h\u00f6here Dichte von geschmolzenem a-SiC als b-SiC hinweist.<\/p>\n<h2>Dichte<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid ist ein extrem hartes Material mit hervorragender Korrosions- und Abriebfestigkeit, mit einem hohen Schmelzpunkt, der gro\u00dfen Dr\u00fccken standh\u00e4lt, und ohne chemische Verunreinigungen - als solches kann es bei Raumtemperatur oder unter hohem Druck zu verschiedenen Metallen geschmolzen werden. Es wird haupts\u00e4chlich als Schleifmittel und feuerfestes Material in Anwendungen wie Ofenauskleidungen verwendet. Siliciumcarbid ist au\u00dferdem best\u00e4ndig gegen die meisten organischen und anorganischen S\u00e4uren und Salze (au\u00dfer Flusss\u00e4ure), jedoch nicht gegen Flusss\u00e4ure!<\/p>\n<p>Die feuerfeste Eigenschaft von Siliziumkarbid hat dazu gef\u00fchrt, dass es in Schleifprodukten wie Autobremsen und -kupplungen sowie in Keramikplatten f\u00fcr kugelsichere Westen weit verbreitet ist. Au\u00dferdem wird es in Fertigungsmaschinen wie Bohrern, Schleifscheiben, Fr\u00e4sern und Laserschneidsystemen verwendet. Au\u00dferdem verf\u00fcgt es \u00fcber eine gro\u00dfe Bandl\u00fccke, die sich f\u00fcr elektronische Komponenten wie Radarsysteme, Mikrowellenantennen, Solarzellen und Hochspannungsger\u00e4te eignet.<\/p>\n<p>Die Dichte von Siliciumcarbid liegt zwischen 2,8 und 3,2 g\/cm3. Es schmilzt bei niedrigen Temperaturen und bildet ein Siliziumdioxid-Kohlenstoff-Tetraeder-Kristallgitter mit starken kovalenten Bindungen zwischen Kohlenstoff- und Siliziumatomen. Die Vorhersage des Schmelzpunkts ist mit Hilfe von Molekulardynamiksimulationen auf der Grundlage der Dichtefunktionaltheorie (DFT) leicht m\u00f6glich; die Schmelztemperaturen erreichen Spitzenwerte um 1200 \u00b0C, w\u00e4hrend der Minimalwert bei 3000 \u00b0C liegt; die erstellte Schmelzkurve weist eine negative Steigung von -44+4 K\/GPa auf, was gut mit den experimentellen Daten \u00fcber Schmelzen \u00fcbereinstimmt.<\/p>\n<h2>Chemische Zusammensetzung<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid (SiC) ist ein unl\u00f6sliches kristallines Material von typisch gelber bis gr\u00fcner Farbe mit bl\u00e4ulich-schwarzen Reflexen, das bei 2700 Grad Celsius sublimiert und in Pulverform vorliegt. In Wasser ist es unl\u00f6slich, in Alkalien (NaOH und KOH) oder Eisen l\u00f6st es sich auf. Im unl\u00f6slichen Zustand sublimiert es bei 3,21 g cm-3 mit einer Sublimationstemperatur von etwa 2700 \u00b0C.<\/p>\n<p>Siliciumcarbid verbindet Si- und C-Atome in zwei prim\u00e4ren Koordinationstetraedern, wobei vier Si- Atome an ein zentrales Kohlenstoffatom gebunden sind, die dann an ihren Ecken miteinander verbunden sind und polare Strukturen bilden, die diesem Material seine H\u00e4rte verleihen. In den Siliciumcarbidkristallen gibt es verschiedene Stapelfolgen oder Polytypen von Si- und C-Atomen, die diesem Material seine vielf\u00e4ltigen Formen und Eigenschaften verleihen.<\/p>\n<p>Reines Siliciumcarbid ist in der Regel ein elektrischer Isolator; seine Leitf\u00e4higkeit kann jedoch durch Dotierung mit Stickstoff oder Phosphor und Zugabe von Bor oder Aluminium verbessert werden. Karborunde, die in Kristallradios verwendet werden, enthalten oft dotiertes Siliziumkarbid.<\/p>\n<p>Seit 1912 wird Siliciumcarbid als Schleifmittel eingesetzt. Dar\u00fcber hinaus wird es zur Herstellung von feuerfesten Auskleidungen, Hochtemperatursteinen und -keramik, Automobilteilen, Schleifscheiben, Schneidwerkzeugen, harten elektrischen Bauteilen und kugelsicheren Westen verwendet. Mit dem h\u00f6chsten Schmelzpunkt und der h\u00e4rtesten Einstufung auf der Mohs-Skala unter den modernen keramischen Werkstoffen sowie seiner dichten Bauweise, die chemische Angriffe auf das Material verhindert, ist Siliciumcarbid nach wie vor ein beliebtes Schleifmittel.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-526\" src=\"http:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Silicon-Carbide-Melting-Point.jpg\" alt=\"Siliziumkarbid Schmelzpunkt\" width=\"1080\" height=\"1078\" srcset=\"https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Silicon-Carbide-Melting-Point.jpg 1080w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Silicon-Carbide-Melting-Point-300x300.jpg 300w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Silicon-Carbide-Melting-Point-1024x1022.jpg 1024w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Silicon-Carbide-Melting-Point-150x150.jpg 150w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Silicon-Carbide-Melting-Point-768x767.jpg 768w, https:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Silicon-Carbide-Melting-Point-12x12.jpg 12w\" sizes=\"auto, (max-width: 1080px) 100vw, 1080px\" \/><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide (commonly referred to as SiC) is a synthetic crystalline substance with no color in its pure state, used for making abrasives, refractories, ceramics, glass, and hard alloys like steel. SiC is produced by melting silica sand and carbon together in electrical resistance furnaces at high temperatures. Boron can help increase densification. Temperature Silicon [&hellip;]<\/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":"default","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":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","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-234","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/234","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=234"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/234\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":527,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/234\/revisions\/527"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=234"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=234"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=234"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}