Il carburo di silicio, o carborundum (), \u00e8 una ceramica dura prodotta in serie per la prima volta nel 1893 come abrasivo. Sebbene esistano esemplari naturali (gemme di moissanite e piccole quantit\u00e0 di una roccia ignea chiamata corindone), la maggior parte dell'uso moderno avviene per via sintetica.<\/p>\n
Il SiC \u00e8 noto per l'elevata resistenza alla fatica, l'alta conducibilit\u00e0 termica e il basso coefficiente di espansione, che lo rendono adatto alla fabbricazione per resistere alle alte temperature e rimanere forte in ambienti corrosivi.<\/p>\n
Il carburo di silicio \u00e8 uno dei pochi materiali con un'elevata conducibilit\u00e0 termica a temperatura ambiente. Grazie alla sua natura dura, rigida e stabile alla temperatura, il carburo di silicio \u00e8 un materiale eccellente per gli specchi dei telescopi utilizzati dagli astronomi.<\/p>\n
La teoria funzionale della densit\u00e0 \u00e8 stata utilizzata per indagini teoriche sistematiche sui parametri strutturali e sulle propriet\u00e0 termofisiche a temperatura finita del carburo di silicio cubico (3C-SiC). I nostri risultati relativi alle costanti elastiche e alla microdurezza di Knoop hanno mostrato un accordo soddisfacente con i dati sperimentali e con i risultati dei calcoli pubblicati altrove.<\/p>\n
Utilizzando modelli di struttura ottimizzati, abbiamo anche ottenuto stime a livello atomico delle energie di formazione dei difetti per ZrC, TiC e SiC. I risultati hanno rivelato che la temperatura di Debye diminuisce con l'aumentare del numero di atomi del difetto, mentre i difetti CZr antisite e VC mostrano energie di formazione inferiori rispetto ai difetti VSi e Sit; la riduzione dell'energia di formazione pu\u00f2 avere un impatto sulla resistenza alla deformazione uniassiale e al taglio delle strutture 3C-SiC.<\/p>\n
Il carburo di silicio \u00e8 uno dei materiali pi\u00f9 duri e termoconduttivi presenti in natura, in grado di resistere agli attacchi di acidi e alcali e di resistere al calore fino a 1600 gradi centigradi senza perdere forza. Inoltre, il carburo di silicio \u00e8 un eccellente conduttore elettrico.<\/p>\n
L'ampio bandgap del carburo di silicio lo rende adatto all'uso in dispositivi semiconduttori come diodi, transistor e tiristori, mentre la sua capacit\u00e0 di sopportare grandi tensioni e correnti lo rende utile anche in dispositivi di potenza elevata.<\/p>\n
Il SiC poroso pu\u00f2 essere modificato con l'aggiunta di nanopiastrine di grafene (GNP), creando un materiale con propriet\u00e0 termiche migliorate. Questo materiale pu\u00f2 essere prodotto tramite sinterizzazione al plasma a scintilla in fase liquida di polvere di SiC stechiometrica o non stechiometrica; sono state testate varie combinazioni di coadiuvanti di sinterizzazione (Y2O3 e La2O3) per valutarne gli effetti sulla composizione delle fasi, sulla microstruttura e sulla conducibilit\u00e0 termica di materiali porosi con un contenuto di PNL fino a 20 vol%; \u00e8 stata osservata una dipendenza non monotona dalla temperatura con compositi contenenti fino a 20% di PNL.<\/p>\n
La composizione unica di atomi di silicio e carbonio nel reticolo cristallino del SiC gli conferisce notevoli propriet\u00e0 meccaniche che lo rendono uno dei materiali ceramici pi\u00f9 duri e resistenti. Altamente resistente alla corrosione da acidi, liscivie, sali fusi e all'abrasione, la rigidit\u00e0 e la forza fanno del SiC una scelta interessante per i componenti resistenti all'usura, come le mole o le punte per mulini, espansori o estrusori.<\/p>\n
Oltre a essere leggero, il materiale ceramico presenta un'eccellente resistenza agli shock termici: pu\u00f2 sopportare temperature fino a 1600\u00b0C senza perdere le sue propriet\u00e0 meccaniche o l'espansione termica, con bassi tassi di espansione termica e un modulo di Young eccezionalmente elevato che garantisce stabilit\u00e0 dimensionale.<\/p>\n
La porosit\u00e0 delle ceramiche porose di SiC varia a seconda del metodo di formazione (incollaggio per reazione o sinterizzazione). Gli studi hanno dimostrato che sia la conducibilit\u00e0 elettrica che la resistenza alla flessione aumentano con l'aumentare del contenuto di B4C, grazie alla sua capacit\u00e0 di adsorbire l'ossigeno dai materiali della matrice Si-C e quindi di diminuire la lunghezza di diffusione dei foni.<\/p>\n
Il carburo di silicio viene utilizzato sia come abrasivo che come utensile da taglio nella produzione. Grazie alla sua superficie dura e resistente al calore, il carburo di silicio pu\u00f2 essere utilizzato anche come semiconduttore elettronico in diodi e transistor, poich\u00e9 la sua tolleranza alla tensione pu\u00f2 superare quella del silicio.<\/p>\n
La durezza, la resistenza alla corrosione e l'elevata conducibilit\u00e0 termica del carburo di silicio lo rendono un materiale eccellente per dispositivi di protezione come elmetti e piastre di armatura. Inoltre, la sua inerzia chimica fa s\u00ec che non reagisca con l'acqua, rendendolo ideale per l'uso in ambienti ad alta umidit\u00e0 come le navicelle spaziali e gli ambienti marini.<\/p>\n
Il carburo di silicio ricristallizzato (RSiC) vanta una miscela di propriet\u00e0 meccaniche, termiche ed elettriche ineguagliabile rispetto a qualsiasi altra variante di SiC. La sua microstruttura densa conferisce all'RSiC un basso coefficiente di espansione, pur mantenendo resistenza e rigidit\u00e0 alle alte temperature; inoltre, presenta valori di modulo elastico relativamente pi\u00f9 elevati rispetto alla ceramica di zirconia strutturale e bassi valori di coefficiente di espansione termica rispetto alla ceramica di zirconia strutturale.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide, or carborundum (), is a hard ceramic first mass-produced in 1893 for use as an abrasive. While natural instances exist (moissanite gems and small quantities as an igneous rock called corundum), most modern day usage occurs synthetically. SiC is known to exhibit high fatigue resistance, high thermal conductivity and a low coefficient of […]<\/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-190","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=190"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":191,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190\/revisions\/191"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=190"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=190"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=190"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}