{"id":304,"date":"2024-04-23T21:15:13","date_gmt":"2024-04-23T13:15:13","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=304"},"modified":"2024-04-23T21:15:13","modified_gmt":"2024-04-23T13:15:13","slug":"a-quoi-sert-le-carbure-de-silicium-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/a-quoi-sert-le-carbure-de-silicium-3\/","title":{"rendered":"\u00c0 quoi sert le carbure de silicium ?"},"content":{"rendered":"<p>Le carbure de silicium est une c\u00e9ramique \u00e9tonnante qui poss\u00e8de de nombreuses propri\u00e9t\u00e9s utiles, notamment la solidit\u00e9, la duret\u00e9, la durabilit\u00e9, la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique.<\/p>\n<p>Edward Acheson a \u00e9t\u00e9 le premier \u00e0 synth\u00e9tiser artificiellement le SiC en 1891. Bien que son \u00e9quivalent min\u00e9ral, la moissanite, existe \u00e0 l'\u00e9tat naturel, la plupart des SiC fabriqu\u00e9s aujourd'hui sont produits synth\u00e9tiquement sous le nom de Carborundum.<\/p>\n<h2>R\u00e9fractaires \u00e0 haute temp\u00e9rature<\/h2>\n<p>Le carbure de silicium (SiC) est un mat\u00e9riau c\u00e9ramique non oxyd\u00e9 extr\u00eamement utile aux multiples usages. Il est souvent utilis\u00e9 dans les abrasifs en raison de sa duret\u00e9 et de sa r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur ; de m\u00eame, il est utilis\u00e9 dans les r\u00e9fractaires et les c\u00e9ramiques en raison de ses faibles taux de dilatation thermique et de sa r\u00e9sistance aux chocs thermiques. En outre, le SiC peut \u00e9galement \u00eatre class\u00e9 parmi les semi-conducteurs, car il pr\u00e9sente des caract\u00e9ristiques de conductivit\u00e9 \u00e9lectrique interm\u00e9diaires entre celles des m\u00e9taux et des isolants.<\/p>\n<p>Le SiC est l'une des substances synth\u00e9tiques les plus dures jamais connues, avec une cote sur l'\u00e9chelle de Mohs proche de celle du diamant. Utilis\u00e9 principalement comme abrasif dans les processus d'usinage tels que le sablage, le meulage et la d\u00e9coupe au jet d'eau, il est \u00e9galement employ\u00e9 dans la gravure au carborundum, qui consiste \u00e0 appliquer une p\u00e2te sur une plaque d'aluminium, puis \u00e0 l'encrer manuellement avec un stylo \u00e0 encre pour produire des marques imprim\u00e9es sur le papier.<\/p>\n<p>Le SiC est capable de r\u00e9sister \u00e0 des temp\u00e9ratures extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9es, ce qui permet de l'utiliser dans les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires pour prot\u00e9ger les murs des dommages caus\u00e9s par les radiations, ainsi que dans les fours d'aci\u00e9rie et dans les processus de production de c\u00e9ramiques et de r\u00e9fractaires.<\/p>\n<p>Les m\u00e9thodes modernes de production du carbure de silicium utilis\u00e9 dans les abrasifs, la m\u00e9tallurgie et les applications r\u00e9fractaires consistent \u00e0 cr\u00e9er un m\u00e9lange de sable siliceux pur avec du carbone dans du coke dans un four \u00e0 briques \u00e0 r\u00e9sistance \u00e9lectrique et \u00e0 faire passer un courant \u00e9lectrique \u00e0 travers son conducteur pour induire des r\u00e9actions chimiques qui forment deux polytypes de carbure de silicium - le carbure de silicium alpha a une structure cristalline hexagonale similaire \u00e0 la wurtzite, tandis que le carbure de silicium b\u00eata a une structure cristalline de zinc blende similaire au diamant.<\/p>\n<h2>Ing\u00e9nierie de haute performance<\/h2>\n<p>Le SiC (carbure de silicium) est un compos\u00e9 cristallin synth\u00e9tique compos\u00e9 de silicium et de carbone qui est largement utilis\u00e9 comme mat\u00e9riau abrasif dans les outils de meulage, les outils de coupe, le papier de verre et les meules. En outre, le carbure de silicium fait partie int\u00e9grante des rev\u00eatements de fours industriels et des pi\u00e8ces r\u00e9sistantes \u00e0 l'usure dans les pompes et les moteurs de fus\u00e9e en raison de son excellente r\u00e9sistance \u00e0 l'abrasion, aux produits chimiques, aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et \u00e0 la corrosion.<\/p>\n<p>La moissanite a d'abord \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverte naturellement en tant que min\u00e9ral rare en 1891 et a depuis \u00e9t\u00e9 synth\u00e9tis\u00e9e artificiellement et produite en masse en tant que mat\u00e9riau abrasif. Le frittage peut \u00e9galement produire des mat\u00e9riaux c\u00e9ramiques tr\u00e8s durs utilis\u00e9s dans les disques de frein et les embrayages des voitures, ainsi que des plaques de gilet pare-balles fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de plaques c\u00e9ramiques en moissanite. En outre, ce mat\u00e9riau fait partie int\u00e9grante des dispositifs de puissance avanc\u00e9s qui r\u00e9volutionnent actuellement le secteur de l'\u00e9lectronique de puissance.<\/p>\n<p>Le carbure de silicium est disponible en diff\u00e9rentes qualit\u00e9s, en fonction des propri\u00e9t\u00e9s sp\u00e9cifiques de votre application. Les options courantes comprennent le carbure de silicium vert (GSiC), le carbure de silicium noir (BSC) et le carbure de tungst\u00e8ne (WC), mais la qualit\u00e9 la plus vendue est le carbure de silicium rouge-brun (RBSC), qui est produit en m\u00e9langeant de la poudre de carbure de silicium pur avec des adjuvants de frittage non oxyd\u00e9s pour former les formes souhait\u00e9es avant d'\u00eatre cuit dans des milieux chimiquement inertes pour \u00eatre cuit \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es sans perdre de sa r\u00e9sistance ou de son int\u00e9grit\u00e9. Le mat\u00e9riau RBSC offre une r\u00e9sistance m\u00e9canique sup\u00e9rieure \u00e0 celle du GSiC tout en \u00e9tant capable de fonctionner dans des conditions de temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9es sans perdre de r\u00e9sistance ou d'int\u00e9grit\u00e9 par rapport \u00e0 son homologue GSiC, ce qui permet un fonctionnement \u00e0 haute temp\u00e9rature sans perte de r\u00e9sistance ou d'int\u00e9grit\u00e9.<\/p>\n<h2>Dispositifs semi-conducteurs<\/h2>\n<p>Le carbure de silicium, ou SiC, est l'un des mat\u00e9riaux les plus durs au monde - apr\u00e8s le diamant et le nitrure de bore cubique en termes de duret\u00e9 - ce qui en fait un excellent choix pour les applications n\u00e9cessitant des c\u00e9ramiques de haute performance.<\/p>\n<p>Les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques des nanofils de silicium sont \u00e9galement impressionnantes, avec des tensions de claquage et des courants nominaux qui d\u00e9passent ceux de nombreux dispositifs semi-conducteurs conventionnels. Ils conviennent donc \u00e0 des applications de haute performance telles que les dispositifs d'alimentation et les \u00e9metteurs de lumi\u00e8re.<\/p>\n<p>Depuis 1893, le carbure de silicium (SiC) est produit en masse en tant que mat\u00e9riau abrasif pr\u00e9sent naturellement dans la moissanite. La production commerciale a commenc\u00e9 peu apr\u00e8s pour l'usinage des m\u00e9taux ferreux, des c\u00e9ramiques et d'autres mat\u00e9riaux difficiles \u00e0 usiner, tels que les freins et les embrayages des voitures et les plaques des gilets pare-balles.<\/p>\n<p>Le dopage permet aux cristaux de carbure de silicium (SiC) de passer de l'isolation \u00e9lectrique \u00e0 la conductivit\u00e9 en m\u00e9langeant de minuscules impuret\u00e9s \u00e0 leur mat\u00e9riau de base - g\u00e9n\u00e9ralement en utilisant des atomes donneurs tels que le phosphore ou l'arsenic avec cinq \u00e9lectrons disponibles \u00e0 partager entre tous les atomes de silicium dans sa structure de r\u00e9seau cristallin. Une fois dop\u00e9s, les cristaux de SiC de type N peuvent \u00eatre d\u00e9coup\u00e9s en plaquettes et transform\u00e9s en dispositifs \u00e9lectroniques \u00e0 semi-conducteurs.<\/p>\n<h2>Traitement chimique<\/h2>\n<p>Le carbure de silicium (SiC), l'un des mat\u00e9riaux les plus durs de la plan\u00e8te, affiche une duret\u00e9 de Mohs de 9 et n'est surpass\u00e9 que par le carbure de bore et le diamant en termes de duret\u00e9. Le carbure de silicium est couramment utilis\u00e9 dans les abrasifs et les pi\u00e8ces r\u00e9sistantes \u00e0 l'usure en raison de sa duret\u00e9, ainsi que dans les r\u00e9fractaires et les c\u00e9ramiques pour sa r\u00e9sistance aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et \u00e0 la dilatation thermique, tandis que les dispositifs \u00e9lectroniques \u00e0 semi-conducteurs n\u00e9cessitant des temp\u00e9ratures ou des tensions de fonctionnement \u00e9lev\u00e9es peuvent tirer parti de ses propri\u00e9t\u00e9s uniques.<\/p>\n<p>Le carbure de silicium existe \u00e0 l'\u00e9tat naturel sous la forme du min\u00e9ral moissanite ; toutefois, depuis 1893, il est produit en masse sous forme de poudre pour \u00eatre utilis\u00e9 comme abrasif. En outre, le carbure de silicium peut \u00e9galement \u00eatre assembl\u00e9 pour former des c\u00e9ramiques extr\u00eamement dures utilis\u00e9es dans des applications aux exigences rigoureuses, telles que les freins et embrayages de voitures et les plaques de gilets pare-balles. En outre, ce mat\u00e9riau peut \u00e9galement \u00eatre transform\u00e9 en composants \u00e9lectroniques fonctionnant \u00e0 des temp\u00e9ratures ou des tensions \u00e9lev\u00e9es, tels que les diodes \u00e9lectroluminescentes et les d\u00e9tecteurs.<\/p>\n<p>D'un point de vue chimique, le carbure de silicium (SiC) est un alliage compos\u00e9 de silicium et de carbone purs qui peut \u00eatre dop\u00e9 \u00e0 l'azote, au phosphore ou au b\u00e9ryllium pour cr\u00e9er des semi-conducteurs de type n ou de type p par d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur (CVD). Les plaquettes de SiC utilis\u00e9es pour la production de semi-conducteurs sont fabriqu\u00e9es par d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur, ce qui fait du d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur un moyen inestimable de cr\u00e9er des plaquettes pour cette technologie de fabrication avanc\u00e9e. En outre, sa qualit\u00e9 de finition de surface \u00e9lev\u00e9e, son faible coefficient de frottement et son point de fusion \u00e9lev\u00e9 font du SiC un mat\u00e9riau indispensable pour les applications de rev\u00eatement r\u00e9fractaire par laser ainsi que pour les applications de rev\u00eatement optique, gr\u00e2ce \u00e0 la pr\u00e9cision de la technologie de d\u00e9p\u00f4t chimique en phase vapeur (CVD) lors de la fabrication de plaquettes de silicium.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide is an amazing ceramic with many useful properties, including strength, hardness, durability, corrosion resistance and electrical conductivity. Edward Acheson first artificially synthesized SiC in 1891. Although its mineral counterpart, moissanite, exists naturally, most SiC manufactured today is synthetically produced under the name Carborundum. 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