炭化ケイ素とは？

炭化ケイ素（SiC）は、半導体とセラミックの両方の特性を持つ非常に硬い工業材料です。天然ではモアッサナイト鉱物にのみ含まれるSiCは、4つのSi原子が4つの炭素原子と結合した4面体のクローズ・パック構造を特徴とする。

シリコーンゴムは自動車のブレーキやクラッチに使われ、高温にも耐える。さらに、防弾装甲保護の一部として利用されることも多い。

防弾鎧に使われる

炭化ケイ素は優秀な投射物抵抗および温度/環境の抵抗による防弾装甲で頻繁に利用される。製造業の防護服は弾道機能を査定する厳密なテストを含みます-これは頻繁に鎧がそれらを効果的に停止できるかどうか検査するためにさまざまな速度で異なった投射物のタイプを発射することを含んでいます。

炭化ケイ素はまたそれを防護服の塗布のための優秀な材料にする他の有利な特徴所有している間、利用できる最も堅い材料の 1 つとして際立っています。これらの特性は低い熱拡張、優秀な化学抵抗および優秀な硬度および剛性率-影響、また環境条件に抗しなければならない有効な防護服の設計に必要な特徴を含んでいます。

カーボランダム（SiC）は、ケイ素と炭素の合成化合物で、モース硬度は9と非常に硬い。研磨剤として、サンドペーパーや砥石、工業炉の内張り、切削工具、耐火物の内張りなどに使用されてきた。

半導体である。

炭化ケイ素半導体は、過酷なストレス条件下で動作する電子機器など、高温または高電圧で動作する電子機器によく使用されます。用途に応じて窒素、リン、アルミニウムをドープし、n型またはp型半導体を形成します。さらに、有機および無機の酸、アルカリ、塩、溶媒に対して高い耐性を持ち、ドーピングも可能です。

SiCは、粉末SiCを溶融炭素または気体シリコンと反応させ、混合物を加熱することで製造することができる。SiCは、その広いバンドギャップ・エネルギーギャップにより、デバイスの損失を低減すると同時に、より高いスイッチング周波数を可能にするため、パワーエレクトロニクスにおいてシリコン材料に代わる優れた材料である。

ガラスは硬度が高く、熱膨張率が低く、熱に強い。ガラスは硬く、剛性が高いため、宇宙望遠鏡のフレームに最適であり、宇宙望遠鏡のフレームとしても広く使用されている。セラミック製品の耐摩耗部品としてよく見られるように、セラミックはその耐久性のためにガラスを使用する。さらに、熱膨張係数が低いため、リソグラフィーの基板としても使用される。

硬い素材である。

炭化ケイ素は、一般にカーボランダムまたはSiCと呼ばれ、ケイ素と炭素からなる共有結合化合物で、モース硬度は9です。卓越した靭性、耐熱性、導電性、研磨性、自動車のブレーキやクラッチに適した硬いセラミック結合、セラミック板を埋め込んだ防弾チョッキ、高温・高電圧下で動作する半導体電子機器などに適しています。炭化ケイ素は研磨材としても使用されている。

耐薬品性と不溶性。水、アルコール、ほとんどの酸や塩で溶けることはなく、酸化、クリープ、腐食、その他の影響に対する耐性は並外れている。

炭化ケイ素の高温強度は、原子炉、製鉄、セラミック製造などの過酷な環境下で耐火物として使用するのに優れた材料となっている。さらに、熱膨張率が低く、化学反応に強いため、断熱用途にも適している。さらに、先進的な電気自動車用バッテリーの製造工程に不可欠な部品となっており、自動車の重量、コスト、複雑さを増す能動的な冷却システムを排除している。

研磨性がある

炭化ケイ素は古くから研磨材として利用されてきました。低熱膨張率で耐摩耗性に優れ、耐久性に優れているため、鋼やアルミニウムなどの金属の研削に最適です。

ラッピングとして知られるこのボンド研磨材は、エレクトロニクス業界で広く利用されています。特に、光ファイバー素線の端部をスプライスする前に研磨するのに役立ちます。例えば、「A」は酸化アルミニウム、「C」は炭化ケイ素を意味します。

炭化ケイ素（カーボランダムまたはカーボランダムとも呼ばれる）は、1891年にペンシルバニア人のエドワード・アチソンによって初めて発見され、1929年に炭化ホウ素（BCC）が開発されるまで、最も硬い合成材料の称号をすぐに得た。カーボランダムは主に3つのクラスに分けられ、モース硬度は9と非常に硬く、それまでは最も硬い合成材料と考えられていました！炭化ケイ素の一般的な用途としては、工業用研磨剤として使用される工業用グレードの粉末、自動車のブレーキ／クラッチなどの構造用セラミック用途、防弾チョッキのプレートなどがあります。

セラミック製

炭化ケイ素は、ケイ素と炭素からなる超硬質の結晶材料であり、ダイヤモンドや炭化ホウ素と並んで人類が知る限り最も硬い材料のひとつである。炭化ケイ素は研磨性と半導体特性の両方を備えています。非常に高い硬度、耐摩耗性、耐熱衝撃性、化学的安定性を持ち、非常に貴重な材料です。炭化ケイ素は、ダイヤモンド、炭化ホウ素と並んで、3大硬質材料のひとつに数えられています。

炭化ケイ素は、セラミックスの中でも非常に硬く耐久性に優れており、高温や電流にも耐えることができます。さらに、その耐薬品性は酸やアルカリに強く、ほとんどの環境で腐食に耐える。

炭化ケイ素は、通常、合成的に製造される無機材料であるが、モアッサナイトと呼ばれる希少な形態が天然に産出することもある。今日製造されている炭化ケイ素の多くは、1893年にエドワード・グッドリッチ・アチソンが人工ダイヤモンドの製造方法を模索していた時に初めて発見した製法に従っている。彼の方法では、シリカとコークスを混ぜ合わせてから高温に加熱し、炭化ケイ素の結晶を生成する。