{"id":401,"date":"2024-05-16T10:37:12","date_gmt":"2024-05-16T02:37:12","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=401"},"modified":"2024-05-16T10:37:12","modified_gmt":"2024-05-16T02:37:12","slug":"wie-man-siliziumkarbid-momossanit-herstellt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wie-man-siliziumkarbid-momossanit-herstellt\/","title":{"rendered":"Wie man Siliziumkarbid-Momossanit herstellt"},"content":{"rendered":"<p>Der Moissanit ist ein au\u00dfergew\u00f6hnlicher Edelstein, der mit mehr Feuer und Brillanz als ein Diamant funkelt. Seit seiner Entdeckung vor \u00fcber 100 Jahren hat seine fesselnde Sch\u00f6nheit Juweliere in ihren Bann gezogen.<\/p>\n<p>Der Franzose Henri Moissan war der erste, der Moissanit in Meteoriten und Kimberliten entdeckte, obwohl der meiste Moissanit in Schmuckqualit\u00e4t heute im Labor mit einem fortschrittlichen thermischen Verfahren hergestellt wird.<\/p>\n<h2>Lely-Prozess<\/h2>\n<p>Siliziumkarbid (SiC) ist ein relativ neues Halbleiter-Basismaterial; seine vielversprechenden Eigenschaften f\u00fcr Leistungs- und HF-Anwendungen wurden jedoch schon fr\u00fch erkannt. Ein geeignetes Herstellungsverfahren wurde erst in den 1970er Jahren etabliert; heute ist jedoch das Lely-Verfahren das g\u00e4ngige Herstellungsverfahren f\u00fcr SiC-Substrate. Dabei werden Einkristalle bei kontrollierter Hochtemperaturumgebung unter Verwendung von hochreinem Si und Kohlenstoff gez\u00fcchtet, um Einkristalle zu bilden, die dann als Barren mit bestimmter Reinheit, St\u00f6chiometrie, Korngr\u00f6\u00dfenverteilung sowie elektrischen Parametern wie Leitf\u00e4higkeitseigenschaften gez\u00fcchtet werden.<\/p>\n<p>Diese Produktionsmethode spiegelt die nat\u00fcrliche Entstehung von Moissanit wider, indem gro\u00dfe Kristalle \u00fcber mehrere Monate in einer inerten Atmosph\u00e4re gebildet werden, was den nat\u00fcrlichen Entstehungsprozess nachahmt. Das Ergebnis sind Kristalle mit w\u00fcnschenswerten physikalischen Eigenschaften wie geringer W\u00e4rmeausdehnung und guter Steifigkeit - ideale Eigenschaften f\u00fcr Heizelemente zum Beispiel.<\/p>\n<p>Moissanit kann in zwei Schritten hergestellt werden. Zun\u00e4chst muss Siliziumkarbid synthetisiert werden. Dazu wird ein Gemisch aus reinem Quarzsand und Petrolkoks in einem Lichtbogenofen erhitzt, wobei dichtes Siliciumcarbid entsteht, das der Struktur von Moissanit \u00e4hnelt.<\/p>\n<p>Nach der anf\u00e4nglichen Synthese des Rohmaterials werden weitere Prozesse durchgef\u00fchrt, um es in ein kristallines Substrat zu verwandeln. Dazu geh\u00f6ren die Entkohlung, die Kristallisation und die Entfernung von Verunreinigungen, um Kristalle mit hohen Leistungseigenschaften wie einem hohen Brechungsindex und einer geringen W\u00e4rmeausdehnung zu erhalten.<\/p>\n<p>Dieses Verfahren basiert auf der Lely-Methode, die 1955 von dem Chemiker Lely erfunden wurde. Dabei wird Siliciumcarbid verdampft und kondensiert, ohne den fl\u00fcssigen Zustand zu durchlaufen; dies f\u00fchrte jedoch zu Schwierigkeiten bei der Kontrolle von Verunreinigungen. In den fr\u00fchen 1980er Jahren entdeckte ein anderer Chemiker namens Davis einen Weg, die Verunreinigungen zu kontrollieren, indem er Siliziumdampfkarbid auf 2500 Grad Celsius erhitzte und dann in einer Argongasatmosph\u00e4re abk\u00fchlte; dabei entstanden klare und farblose Kristalle, die nach ihrem Entdecker Henri Moissan als Moissanit bekannt wurden.<\/p>\n<h2>Wachstum des Flusses<\/h2>\n<p>Siliciumcarbid ist ein extrem hartes Mineral mit einer H\u00e4rte von 9 auf der Mohs-Skala und damit eines der h\u00e4rtesten Mineralien der Erde. Aus Siliciumcarbid k\u00f6nnen kugelsichere Westen und Keramikplatten hergestellt werden; au\u00dferdem wird es h\u00e4ufig bei Schneidanwendungen als Schleifmittel eingesetzt. Dank seines niedrigen W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten ist Siliciumcarbid auch bei hohen Temperaturen gut einsetzbar.<\/p>\n<p>Moissanit ist ein aus Siliziumkarbid bestehender Edelstein, der erstmals 1893 von Henri Moissan entdeckt und nach ihm benannt wurde. Moissanit ist zwar selten, kommt aber nur in Eisen-Nickel-Meteoriten oder einigen ultramafischen Eruptivgesteinen vor. Zun\u00e4chst gab es Zweifel an seiner Entdeckung, da einige davon ausgingen, dass die Proben von S\u00e4gebl\u00e4ttern verunreinigt sein k\u00f6nnten, die zum Schneiden von Meteoriten verwendet wurden. Dieses Argument wurde jedoch inzwischen widerlegt, da Dr. Henri Moissan bei der Pr\u00e4paration seiner Proben selbst ausschlie\u00dflich Siliziumkarbidbl\u00e4tter verwendete!<\/p>\n<p>Der gr\u00f6\u00dfte Teil des heute hergestellten synthetischen Moissanits ist synthetisch; die meisten Hersteller verwenden zur Herstellung die Flussmittelmethode. Dabei wird ein Gemisch aus Siliziumkarbidpulver und Flussmittel auf hohe Temperaturen erhitzt und dann langsam abgek\u00fchlt, bis es an einem Impfkristall kristallisiert und Moissanit entsteht, der seinem nat\u00fcrlichen Gegenst\u00fcck verbl\u00fcffend \u00e4hnlich ist.<\/p>\n<p>Das PVT-Verfahren (Physical Vapor Transport) bietet eine weitere M\u00f6glichkeit zur Herstellung von synthetischem Moissanit. Dabei wird Siliziumkarbid im Vakuum sublimiert, bevor es auf Impfkristalle aufgebracht wird. So entstehen mehrere Kristalle auf einmal, deren Gr\u00f6\u00dfe sich leicht kontrollieren l\u00e4sst.<\/p>\n<p>Moissanit-Schmuck kann f\u00fcr Personen, die sich ein auff\u00e4lliges St\u00fcck mit einzigartiger Farbe und Klarheit w\u00fcnschen, erschwinglicher sein als sein diamantenes Gegenst\u00fcck, da sein Preis durch die Millimetergr\u00f6\u00dfe und nicht durch das Karatgewicht bestimmt wird. Au\u00dferdem wiegt Moissanit 15% weniger als Diamanten, so dass Sie f\u00fcr den gleichen Preis eher gr\u00f6\u00dfere St\u00fccke erhalten.<\/p>\n<h2>PVT (physikalischer Dampftransport)<\/h2>\n<p>PVT-Tests erm\u00f6glichen es den Fertigungsteams, sicherzustellen, dass jeder Chip in Bezug auf Temperatur- und Leistungsspezifikationen, Risikomanagementprotokolle, verkaufsf\u00e4higes Produktdesign und Massenproduktionskapazit\u00e4ten die bestm\u00f6gliche Leistung erbringt. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht PVT den Teams, Produkte zu optimieren oder notwendige \u00c4nderungen vor der Massenproduktion vorzunehmen sowie andere Tests wie ALC- oder Vibrationstests durchzuf\u00fchren.<\/p>\n<p>Siliziumkarbid (SiC) ist ein industrielles Material mit zahlreichen Anwendungen in der Elektronik. Als Halbleiter mit breiter Bandl\u00fccke und hervorragender thermischer Stabilit\u00e4t und Durchbruchsspannung wird SiC in Bauelementen wie MOSFETs und Schottky-Dioden verwendet, die seine Leistungsf\u00e4higkeiten ausnutzen. Aufgrund der geringen W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und der f\u00fcr verbesserte elektrische Eigenschaften erforderlichen Dotierung muss dieses Material m\u00f6glicherweise noch weiter modifiziert werden, bevor es in Bauteilen mit h\u00f6heren Temperaturen wie Gasturbinen eingesetzt werden kann.<\/p>\n<p>Die physikalische Dampftransporttechnik (PVT) kann ein wirksames Mittel zur Herstellung gro\u00dfer, hochwertiger Siliciumcarbidkristalle sein. Bei diesem Verfahren wird geschmolzener Siliziumkohlenstoff aus einem Graphittiegel bei hoher Temperatur durch ein por\u00f6ses Barriereelement geleitet, bis er sublimiert; dann passiert sein Dampf dieses Barriereelement, bevor er sich auf Impfkristallen ablagert. Als Barriere kann jedes Material dienen, das por\u00f6s genug ist, um Siliziumdampf durchzulassen.<\/p>\n<p>Moissanit, der gemeinhin als Nebenprodukt des Minerals bezeichnet wird, weist hervorragende mechanische Eigenschaften auf und kann in verschiedene Formen gez\u00fcchtet werden. Moissanit ist \u00e4u\u00dferst kratz- und abriebfest und geh\u00f6rt mit einer H\u00e4rte von 9,25 auf der Mohs-Skala zu den h\u00e4rtesten Mineralien \u00fcberhaupt. Er ist sehr widerstandsf\u00e4hig und h\u00e4lt Rissen oder Br\u00fcchen stand, ohne im Laufe der Zeit Schaden zu nehmen.<\/p>\n<p>Obwohl Moissanit kein weit verbreitetes Mineral ist, kommen geringe Mengen in bestimmten Meteoriten und Korund, einer anderen Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff, vor. Aufgrund seiner hexagonalen Kristallstruktur und seines stabilen Verhaltens bei hohen Temperaturen l\u00e4sst sich Moissanit leicht in verschiedene Formen gie\u00dfen, die sich auch f\u00fcr Schmuckanwendungen eignen.<\/p>\n<h2>Chemische Gasphasenabscheidung<\/h2>\n<p>Die chemische Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition, CVD) ist eine innovative Technik zur Abscheidung nichtfl\u00fcchtiger fester Schichten auf Substraten. Das Verfahren kann zur Herstellung von Halbleiterscheiben, Siliziumkarbid und anderen Materialien eingesetzt werden; die Anwendungsm\u00f6glichkeiten reichen von der Herstellung von Halbleiterscheiben bei erh\u00f6hten Temperaturen bis hin zu Umgebungen mit atmosph\u00e4rischem Druck. Vorl\u00e4ufergase adsorbieren und reagieren an der Oberfl\u00e4che eines Wafers, um das gew\u00fcnschte Material zu bilden, das seiner Kristallstruktur entspricht, mit hochdichten Ergebnissen, die auch in die gew\u00fcnschte Form gebracht werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Die CVD-Technologie hat zahlreiche Anwendungen in der Elektronik, Optoelektronik und Katalyse - von der Herstellung einkristalliner Silizium-Epitaxieschichten bis hin zur Herstellung von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) und nanoelektromechanischen Systemen (NEMS). Leider ist die Verwendung von SiC bei der Herstellung von MEMS\/NEMS-Bauelementen aufgrund der hohen Temperaturen, die f\u00fcr die Z\u00fcchtung erforderlich sind, nur begrenzt m\u00f6glich, aber es werden derzeit Studien zur Entwicklung von CVD-Verfahren mit niedrigen Temperaturen f\u00fcr diese Anwendungen durchgef\u00fchrt.<\/p>\n<p>Moissanit ist eine Form von Siliziumkarbid, die in Labors mit verschiedenen Techniken hergestellt wird. Als eines der h\u00e4rtesten Mineralien der Erde mit einer Mohsh\u00e4rte von 9,25 hat Moissanit aufgrund seiner \u00e4hnlichen thermischen und elektrischen Eigenschaften als Alternative zu Diamant an Bedeutung gewonnen; daher sein Spitzname \"Diamantenersatz\". Moissanit zeichnet sich durch eine hervorragende Haltbarkeit aus, die Kratzer oder Schnitte verhindert. Au\u00dferdem ist er aufgrund seiner Farbvielfalt zu einer beliebten alternativen Schmuckwahl geworden.<\/p>\n<p>Die chemische Gasphasenabscheidung (Chemical Vapor Deposition, CVD) ist das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Moissanit. Bei dieser Technik wird ein Gemisch aus Silizium und Kohlenstoff auf eine extrem hohe Temperatur erhitzt, bevor das Gas in eine Vakuumkammer geleitet wird, um Siliziumkarbidkristalle zu bilden. CVD bietet viele Vorteile gegen\u00fcber anderen Herstellungsmethoden f\u00fcr Moissanit.<\/p>\n<p>Synthetischer Moissanit kann auch in einem Labor synthetisch hergestellt werden und stellt eine wirtschaftliche Alternative zu nat\u00fcrlichem Diamant dar. Mit einer \u00e4hnlichen chemischen Zusammensetzung und Farboptionen wie Blau-, Gr\u00fcn-, Rot- und Graut\u00f6nen bietet er die gleiche optische Durchl\u00e4ssigkeit wie nat\u00fcrlicher Diamant - was synthetischen Moissanit zu einem hervorragenden Kandidaten f\u00fcr optische Beschichtungsanwendungen macht.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Moissanite stands out from the pack as an exceptional gem, sparkling with more fire and brilliance than diamond. Since its discovery over 100 years ago, its captivating beauty has entranced jewelers. Henri Moissan of France was the first to discover moissanite in meteorites and kimberlites, though most jewelry-grade moissanite today is lab-created using an advanced [&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":"","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-401","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/401","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=401"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/401\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":402,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/401\/revisions\/402"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=401"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=401"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=401"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}