{"id":419,"date":"2024-05-24T16:02:53","date_gmt":"2024-05-24T08:02:53","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=419"},"modified":"2024-05-24T16:02:53","modified_gmt":"2024-05-24T08:02:53","slug":"silicio-karbido-medziagos-savybes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/silicio-karbido-medziagos-savybes\/","title":{"rendered":"Silicio karbido med\u017eiagos savyb\u0117s"},"content":{"rendered":"<p>Silicio karbidas, da\u017eniau vadinamas karborundu, yra i\u0161skirtinai kieta keramin\u0117 med\u017eiaga, pasi\u017eyminti dideliu tvirtumu ir atsparumu dilimui. Be to, jo cheminis inerti\u0161kumas leid\u017eia u\u017etikrinti didel\u012f \u0161ilumos laidum\u0105 ir ma\u017e\u0105 \u0161iluminio pl\u0117timosi koeficient\u0105, o jis yra labai atsparus oksidacijai ir degradacijai auk\u0161toje temperat\u016broje.<\/p>\n<p>Prie\u0161ingai nei \u012fprast\u0173 kristalini\u0173 med\u017eiag\u0173 atveju, a-SiC netvarkinga atomin\u0117 strukt\u016bra i\u0161 tikr\u0173j\u0173 lemia jo i\u0161skirtin\u012f tvirtum\u0105. \u0160i nepaprasta med\u017eiaga paneigia \u012fprastas med\u017eiag\u0173 mokslo sampratas.<\/p>\n<h2>Elektrinis laidumas<\/h2>\n<p>Silicio karbidas (chemin\u0117 formul\u0117 SiC) yra viena kie\u010diausi\u0173 nat\u016brali\u0173 med\u017eiag\u0173 ir viena tvir\u010diausi\u0173 sintetini\u0173 med\u017eiag\u0173, pasi\u017eyminti vienu ma\u017eiausi\u0173 trinties koeficient\u0173 ir i\u0161laikanti savo tvirtum\u0105 bei kietum\u0105 iki 1400 laipsni\u0173 Celsijaus temperat\u016broje, tod\u0117l tai puiki med\u017eiaga komponent\u0173 dalims, naudojamoms sud\u0117tingoje pramonin\u0117je aplinkoje. Be to, SiC netirpsta vandenyje ar alkoholyje ir yra itin atsparus korozijai at\u0161iaurioje chemin\u0117je aplinkoje.<\/p>\n<p>Gr\u016bd\u0117tas stiklo pluo\u0161tas nuo seno naudojamas \u0161vitriniam popieriui ir \u0161lifavimo diskams gaminti, o pastaruoju metu vis labiau populiar\u0117ja ir kaip med\u017eiaga, naudojama ugniai atspariems \u012fd\u0117klams ir pramonini\u0173 krosni\u0173 kaitinimo elementams gaminti. D\u0117l geb\u0117jimo atlaikyti auk\u0161t\u0105 temperat\u016br\u0105, chemin\u012f poveik\u012f, mechanin\u0119 apkrov\u0105 ir dilim\u0105, gr\u016bd\u0117tas stiklo pluo\u0161tas yra puikus med\u017eiagos pasirinkimas puslaidininki\u0173 krosni\u0173 plok\u0161teli\u0173 pad\u0117kl\u0173 atramoms, mentel\u0117ms ir kitiems komponentams, taip pat dilimui atsparioms naftos gr\u0119\u017eimo ma\u0161in\u0173, mal\u016bn\u0173 trupintuv\u0173 ir kit\u0173 ma\u0161in\u0173 dalims. Be to, d\u0117l puiki\u0173 mechanini\u0173 savybi\u0173 ji yra \u012ftikinama alternatyva naftos gr\u0119\u017eimo ma\u0161in\u0173 dilimui atsparioms dalims, o d\u0117l savo i\u0161skirtinio atsparumo dilimui ji tampa geriausia med\u017eiaga, kai reikia dilimui atspari\u0173 detali\u0173 - jai teikiama pirmenyb\u0117 prie\u0161 metal\u0105, kai reikia naudoti dilimui atsparias naftos gr\u0119\u017eimo ma\u0161in\u0173 dalis, taip pat pur\u0161kimo ir dengimo sistemas. Galiausiai d\u0117l savo puiki\u0173 mechanini\u0173 savybi\u0173 jis tampa pageidautina med\u017eiaga renkantis plok\u0161teli\u0173 pad\u0117kl\u0173 atramas ar pad\u0117kliukus arba puslaidininki\u0173 krosni\u0173 sudedam\u0105sias dalis renkantis plok\u0161teli\u0173 pad\u0117kl\u0173 atramas ar sudedam\u0105sias dalis tarp puslaidininki\u0173 krosni\u0173 sudedam\u0173j\u0173 dali\u0173.<\/p>\n<p>Silicio karbidas yra patrauklus elektros laidininkas, nepaisant to, kad yra kietas. Silicio karbid\u0105 galima legiruoti azotu arba fosforu, kad jis b\u016bt\u0173 naudojamas kaip n tipo puslaidininkis, arba legiruoti beriliu, boru ir aliuminiu, kad b\u016bt\u0173 gautas p tipo puslaidininkis. Be to, jo platesnis juostos tarpas gali palaikyti tris kartus didesn\u0119 \u012ftamp\u0105 nei \u012fprastinis silicis, tod\u0117l galima kurti lengvesnius ir kompakti\u0161kesnius elektros komponentus, skirtus naudoti automobiliuose.<\/p>\n<p>Palyginti su kita in\u017einerine keramika, silicio karbidas pasi\u017eymi vidutiniu elektriniu ir \u0161iluminiu laidumu, taip pat dideliu Youngo moduliu, tod\u0117l gali atlaikyti \u012fvairios pramonin\u0117s aplinkos reikalavimus. Be to, palyginti ma\u017eas \u0161iluminio pl\u0117timosi koeficientas padeda i\u0161vengti drasti\u0161k\u0173 matmen\u0173 poky\u010di\u0173 esant ekstremalioms temperat\u016broms, o d\u0117l atsparumo \u0161iluminiam sm\u016bgiui ir dideliems temperat\u016br\u0173 svyravimams jis yra pageidautinas pasirinkimas, kai kalbama apie elektros energijos paskirstymo izoliatorius.<\/p>\n<h2>Auk\u0161tos \u012ftampos atsparumas<\/h2>\n<p>Silicio karbidas yra kieta ir chemi\u0161kai inerti\u0161ka med\u017eiaga, puikiai toleruojanti kar\u0161t\u012f, da\u017enai pasirenkama darbams, kuriems reikia at\u0161iaurios chemin\u0117s aplinkos. Be to, d\u0117l i\u0161skirtini\u0173 tribologini\u0173 savybi\u0173 \u0161i med\u017eiaga yra labai atspari dilimui, atsirandan\u010diam d\u0117l mechaninio \u012ftempimo ar sm\u016bgini\u0173 pa\u017eeidim\u0173 - idealiai tinka guoliams ir siurbliams, kurie turi atlaikyti sunkias aplinkos s\u0105lygas per ilgesn\u012f tarnavimo laik\u0105.<\/p>\n<p>Silicio karbido atsparumas auk\u0161tai \u012ftampai daro j\u012f vertingu elektronini\u0173 grandini\u0173 komponentu. \u0160i\u0105 savyb\u0119 lemia pla\u010dios juostos tarpo puslaidininkio savyb\u0117s - elektronams perkelti \u012f laidumo juost\u0105 reikia ma\u017eiau energijos, tod\u0117l padid\u0117ja pramu\u0161amojo elektrinio lauko stipris, o tai leid\u017eia i\u0161laikyti didesnes \u012ftampas - tai ypa\u010d naudinga elektros energijos srityse, pavyzd\u017eiui, elektrini\u0173 transporto priemoni\u0173 akumuliatori\u0173 valdymo sistemose.<\/p>\n<p>SiC gali pasiekti 10 kart\u0173 ma\u017eesnius perjungimo nuostolius nei \u012fprastas silicis ir pralenkia galio nitrid\u0105 didesn\u0117s nei 1000 V \u012ftampos sistemose, tod\u0117l jis yra esminis \u0161iuolaikini\u0173 technologij\u0173, pavyzd\u017eiui, elektromobili\u0173 ir saul\u0117s energijos keitikli\u0173, elementas.<\/p>\n<p>Silicio karbido keramika pasi\u017eymi didesniu atsparumu korozijai, palyginti su kitomis keramin\u0117mis med\u017eiagomis, ir gali atlaikyti toki\u0173 chemini\u0173 med\u017eiag\u0173, kaip fluoro vandenilio r\u016bg\u0161tis, kalio chloratas, sieros r\u016bg\u0161tis, chloro dujos, druskos r\u016bg\u0161tis ir acto r\u016bg\u0161tis, poveik\u012f. Be to, d\u0117l terminio stabilumo ji gali atlaikyti auk\u0161t\u0105 temperat\u016br\u0105 ir i\u0161likti nepa\u017eeista - tai yra privalumas, kai med\u017eiagos yra veikiamos at\u0161iaurios aplinkos, pavyzd\u017eiui, pramon\u0117s \u012fmon\u0117se.<\/p>\n<p>Silicio karbidas gaminamas naudojant auk\u0161tos kokyb\u0117s neoksidinius miltelius, kuriuos galima pritaikyti konkre\u010dioms reikm\u0117ms. Jis b\u016bna \u012fvairi\u0173 form\u0173: sukepintas, sujungtas reakcijos b\u016bdu, skystosios faz\u0117s ir kietosios b\u016bsenos; sukepintas yra bene populiariausia pramonin\u0117 forma d\u0117l stambaus kristalinio sluoksnio, sudaryto i\u0161 a-SiC arba b-SiC, kuris i\u0161oriniame pavir\u0161iuje lieka nesureagav\u0119s su kitomis med\u017eiagomis - paprastai gaminamas auk\u0161toje temperat\u016broje, naudojant tokius metodus, kaip sausasis presavimas ir i\u0161spaudimas, siekiant did\u017eiausio na\u0161umo.<\/p>\n<h2>Atsparumas auk\u0161tai temperat\u016brai<\/h2>\n<p>Silicio karbidas (SiC) yra viena i\u0161 kie\u010diausi\u0173, tvir\u010diausi\u0173 ir pa\u017eangiausi\u0173 \u0161iuo metu prieinam\u0173 in\u017einerini\u0173 keramini\u0173 med\u017eiag\u0173. D\u0117l puiki\u0173 \u0161ilumos laidumo, ma\u017eo pl\u0117timosi koeficiento ir atsparumo korozijai savybi\u0173 SiC yra puiki med\u017eiaga, tinkama naudoti ekstremali\u0173 temperat\u016br\u0173 aplinkoje, o d\u0117l savo cheminio inerti\u0161kumo jis taip pat yra vertinga papildoma med\u017eiaga, naudojama su agresyviomis chemin\u0117mis med\u017eiagomis.<\/p>\n<p>Silicio karbid\u0105 sudaro tvirtai suri\u0161tos silicio ir anglies atom\u0173 strukt\u016bros kristalin\u0117je gardel\u0117je, tod\u0117l jis yra itin tvirtas. Pagal Moso kietum\u0105 (9 balai) jis u\u017eima auk\u0161\u010diausi\u0105 viet\u0105 pramonin\u0117je kietumo skal\u0117je, tod\u0117l yra itin patvarus fiziniam d\u0117v\u0117jimuisi. D\u0117l \u0161io patvarumo ir atsparumo dilimui silicio karbidas puikiai tinka pjauti, \u0161lifuoti ir poliruoti kietas trapias med\u017eiagas, pavyzd\u017eiui, stikl\u0105, akmen\u012f, ugniai atsparias med\u017eiagas ir spalvotuosius metalus.<\/p>\n<p>SiC puikiai tinka naudoti auk\u0161toje temperat\u016broje, \u012fskaitant krosni\u0173 komponentus, pavyzd\u017eiui, lydymo krosni\u0173 \u017eidinio plok\u0161tes, rekuperatoriaus vamzd\u017eius ir st\u016bmimo plok\u0161tes, taip pat krosni\u0173 baldus, pavyzd\u017eiui, degimo \u017eiedus, klotuvo plok\u0161tes ir krosni\u0173 bald\u0173 plytas.<\/p>\n<p>Silicio karbidas ne tik atsparus korozijai ir auk\u0161tai temperat\u016brai, bet ir pasi\u017eymi i\u0161skirtiniu cheminiu inerti\u0161kumu, mechaniniu tvirtumu, atsparumu nuovargiui ir fiziniam d\u0117v\u0117jimuisi - d\u0117l \u0161i\u0173 savybi\u0173 jis tinka naudoti, kai reikia atsparumo abrazyvui ir sm\u016bgiams, pavyzd\u017eiui, \u0161ratasvyd\u017eio antgali\u0173 ir ciklon\u0173 sudedamosioms dalims. Atsparumas fiziniam dilimui yra dar viena pageidautina savyb\u0117, d\u0117l kurios silicio karbidas yra patraukli med\u017eiaga.<\/p>\n<p>Silicio karbidas i\u0161siskiria i\u0161skirtiniu kietumu ir atsparumu dilimui, ta\u010diau i\u0161lieka pakankamai lengvas, kad j\u012f b\u016bt\u0173 galima lengvai tvarkyti. Be to, jis pasi\u017eymi puikiomis vibracijos slopinimo savyb\u0117mis, tod\u0117l yra ideali med\u017eiaga didel\u0117ms mechanin\u0117ms apkrovoms ar sl\u0117giui.<\/p>\n<p>Silicio karbidas pasi\u017eymi ypatingu atsparumu korozijai ir kar\u0161\u010diui, tod\u0117l jis yra patraukli med\u017eiaga, kuri\u0105 galima naudoti elektros \u012frenginiuose, kuriuose reikia didelio na\u0161umo puslaidininki\u0173. Jo atsparumas \u012ftampai yra 10 kart\u0173 didesnis nei paprasto silicio, tod\u0117l jis lenkia galio nitrid\u0105 didesn\u0117s nei 1000 V \u012ftampos sistemose.<\/p>\n<p>Silicio karbidas b\u016bna \u012fvairi\u0173 polimorfini\u0173 kristalini\u0173 strukt\u016br\u0173. Alfa silicio karbido (a-SiC) - populiariausia forma, pasi\u017eyminti \u0161e\u0161iakampe kristaline strukt\u016bra, pana\u0161ia \u012f Wurtzite; o beta silicio karbido (b-SiC) - da\u017eniau aptinkama cinko blende kristalin\u0117 strukt\u016bra, kuri labiau primena deimant\u0105.<\/p>\n<h2>Didelis kietumas<\/h2>\n<p>Silicio karbidas pasi\u017eymi vienomis auk\u0161\u010diausi\u0173 mokslui \u017einom\u0173 mechanini\u0173 savybi\u0173, pagal kietum\u0105 pagal Moso skal\u0119 nusileid\u017eia tik deimantui. D\u0117l to jis ypa\u010d gerai tinka apsaugin\u0117ms reikm\u0117ms, pavyzd\u017eiui, \u0161arvams ar k\u016bno apsaugai, ir yra puikus \u0161lifavimo ir poliravimo med\u017eiag\u0173 pasirinkimas.<\/p>\n<p>Didel\u012f SiC kietum\u0105 lemia unikali jo kristalin\u0117 strukt\u016bra. \u0160ios tetraedrin\u0117s strukt\u016bros, sudarytos i\u0161 glaud\u017eiai sutankint\u0173 tetraedrini\u0173 silicio ir anglies atom\u0173 strukt\u016br\u0173, kurias tvirtomis kovalentin\u0117mis jungtimis jungia sutvarkyta kristalin\u0117 gardel\u0117, veikia kaip kai\u0161\u010diai, neleid\u017eiantys dislokacijoms jud\u0117ti, o tai lemia kietum\u0105 - tuo jis skiriasi nuo kit\u0173 in\u017einerini\u0173 keramik\u0173, pavyzd\u017eiui, aliuminio oksido (AlO), kuri\u0173 kietumas yra ma\u017eesnis.<\/p>\n<p>SiC galima dar labiau sustiprinti naudojant itin plon\u0105 ir \u0161ilumai laid\u0173 epitaksin\u012f grafeno sluoksn\u012f, naudojant chemin\u012f nusodinim\u0105 i\u0161 gar\u0173; ta\u010diau d\u0117l ribot\u0173 galimybi\u0173 tokio tipo med\u017eiaga paprastai turi b\u016bti gaminama pagal u\u017esakym\u0105.<\/p>\n<p>Silicio karbidas da\u017enai naudojamas kaip grandini\u0173 elementai d\u0117l savo i\u0161skirtin\u0117s auk\u0161tos \u012ftampos var\u017eos. Apskai\u010diuota, kad silicio karbido atsparumas \u012ftampai yra 10 kart\u0173 didesnis nei tradicinio silicio, o atsparumas vir\u0161ija 1000 V, tod\u0117l silicio karbidas yra patraukli med\u017eiaga elektromobiliams, saul\u0117s energijos keitikliams ir jutikli\u0173 sistemoms.<\/p>\n<p>Silicio karbido kietumas ir ma\u017eas \u0161iluminis pl\u0117timasis bei standumas lemia tai, kad jis yra puiki med\u017eiaga, kuri\u0105 galima naudoti reiklioje aplinkoje, \u012fskaitant 3D spausdinim\u0105, balistik\u0105, chemijos gamyb\u0105, energetikos technologijas, taip pat mechaninius sandariklius ir trinties guolius vamzd\u017ei\u0173 sistemose.<\/p>\n<p>SiC pla\u010diai naudojamas kaip astronomini\u0173 teleskop\u0173 veidrod\u017ei\u0173 med\u017eiaga d\u0117l savo kietumo, tod\u0117l ypa\u010d tinka didesniems teleskopams, kurie surenka daugiau \u0161viesos. Be to, d\u0117l savo ilgaam\u017ei\u0161kumo ir standumo silicio karbidas taip pat yra puiki med\u017eiaga kosmini\u0173 laiv\u0173 posistem\u0117ms.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon carbide, more commonly referred to as Carborundum, is an exceptional hard ceramic material with excellent strength and wear resistance. Furthermore, its chemical inertness allows for high thermal conductivity with a low coefficient of thermal expansion while it has excellent resistance to oxidation and degradation under high temperatures. Contrary to conventionally crystalline materials, a-SiC&#8217;s disordered [&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-419","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/419","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=419"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/419\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":420,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/419\/revisions\/420"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=419"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=419"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=419"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}