Silicio karbidas (SiC) yra patvari neoksidin\u0117 keramika, \u017einoma d\u0117l savo stiprumo ir atsparumo kar\u0161\u010diui. Ji naudojama tose srityse, kuriose reikalingas didelis atsparumas kar\u0161\u010diui ir minimalus pl\u0117timasis.<\/p>\n
SiC \u0161ilumos laidumas did\u0117ja kartu su temperat\u016bra iki tam tikro ta\u0161ko; ta\u010diau d\u0117l priemai\u0161\u0173 ar strukt\u016brini\u0173 defekt\u0173 jis laikui b\u0117gant palaipsniui ma\u017e\u0117ja \u2013 \u0161is rei\u0161kinys b\u016bdingas daugeliui med\u017eiag\u0173.<\/p>\n
Sidabras yra vienas i\u0161 labiausiai paplitusi\u0173 metal\u0173 \u017dem\u0117je ir pasi\u017eymi dideliu \u0161ilumos laidumu, tod\u0117l jis pla\u010diai naudojamas \u012fvairiose pramon\u0117s \u0161akose, \u012fskaitant lydmetalo pastos ir kondensatori\u0173 gamyb\u0105. D\u0117l ma\u017eo \u0161iluminio pl\u0117timosi koeficiento ir kalumo sidabras taip pat tinka taikymams, kuriuose reikalingas didelis \u0161ilumos srautas i\u0161 pagrindo \u012f lust\u0105, pavyzd\u017eiui, galios elektronikos lydmetalo pastos taikymams.<\/p>\n
Silicio karbidas yra auk\u0161tos temperat\u016bros ugniai atspari keramin\u0117 med\u017eiaga, pasi\u017eyminti labai ma\u017eu elektriniu pasiprie\u0161inimu (1 omas cm). Be to, jos \u0161ilumos laidumas svyruoja nuo 120 iki 270 W\/mK. \u0160i tvirta med\u017eiaga yra atspari oksidacijai ir korozijai, be to, yra ypa\u010d kieta. D\u0117l \u0161i\u0173 savybi\u0173 silicio karbidas yra idealus pasirinkimas taikymams, kuriuose reikalingas atsparumas nusid\u0117v\u0117jimui ir auk\u0161tos temperat\u016bros.<\/p>\n
SiC \u0161iluminis laidumas yra glaud\u017eiai susij\u0119s su jo gardel\u0117s temperat\u016bra, kuri\u0105 savo ruo\u017etu lemia elektron\u0173 koncentracija kristalin\u0117je strukt\u016broje. Did\u0117jant elektron\u0173 koncentracijai, gardel\u0117s temperat\u016bra ma\u017e\u0117ja, o \u0161iluminis laidumas proporcingai did\u0117ja. Mokslininkai i\u0161matavo \u0161ilumin\u012f laidum\u0105 kubinio plok\u0161tuminio centravimo polikristalinio SiC, pagaminto cheminio gar\u0173 nusodinimo (CVD) b\u016bdu. Jie nustat\u0117, kad j\u0173 auk\u0161\u010diausio grynumo m\u0117ginys (3C-SiC) pasi\u017eym\u0117jo \u0161iluminiu laidumu, prilygstan\u010diu tiek deimantui, tiek varui, ir 50% didesniu nei komerci\u0161kai prieinam\u0173 6H-SiC med\u017eiag\u0173.<\/p>\n
Mokslininkai taip pat tyr\u0117 priemai\u0161\u0173 poveik\u012f CVD SiC \u0161iluminiam laidumui, s\u0105moningai legiruodami j\u012f boro ir azoto legiravimo med\u017eiagomis, ir nustat\u0117, kad boro prid\u0117jimas \u017eymiai suma\u017eino \u0161ilumin\u012f laidum\u0105 \u2013 tai atitinka ankstesniuose darbuose pateiktas teorines prognozes \u2013, o azoto legiravimas netur\u0117jo pastebimo poveikio elektron\u0173 koncentracijai kristalin\u0117je strukt\u016broje, k\u0105 patvirtina tai, kad legiravus \u0161iuo elementu \u0161iluminis laidumas nesuma\u017e\u0117jo.<\/p>\n
Autoriai savo tyrim\u0173 rezultatus paskelb\u0117 \u017eurnale \u201cApplied Physics A\u201d ir nenurod\u0117 joki\u0173 interes\u0173 konflikt\u0173, kurie gal\u0117t\u0173 tur\u0117ti \u012ftakos j\u0173 pateiktiems tyrim\u0173 rezultatams. Prie\u0161 pri\u0117mim\u0105 j\u0173 rankra\u0161t\u012f per\u017ei\u016br\u0117jo ma\u017eiausiai du nepriklausomi ekspertai; ypa\u010d daug pagalbos per\u017ei\u016brint ir teikiant pasi\u016blymus suteik\u0117 dr. Michael R. Schreck, NIST Nanomastelio mokslo ir in\u017einerijos centro direktorius, ir dr. Stephen L. Kost, fizikos profesorius i\u0161 Merilando universiteto Koled\u017e Parko kampuso.<\/p>\n
Silicio karbidas (SiC) yra neorganin\u0117 puslaidininkin\u0117 med\u017eiaga, sudaryta i\u0161 silicio ir anglies. SiC pasi\u017eymi puikiomis atsparumo terminiams sm\u016bgiams savyb\u0117mis, tod\u0117l tinka naudoti ten, kur reikalingas ma\u017eas pl\u0117timosi koeficientas, didelis atsparumas kar\u0161\u010diui ir greiti temperat\u016bros poky\u010diai \u2013 tai ideali med\u017eiaga, u\u017etikrinanti didel\u012f atsparum\u0105 kar\u0161\u010diui be pernelyg didelio pl\u0117timosi. Be to, SiC pasi\u017eymi puikiu cheminiu stabilumu bei labai auk\u0161tu \u0161ilumos laidumu.<\/p>\n
Med\u017eiag\u0173 \u0161ilumos laidumas priklauso nuo j\u0173 sud\u0117ties ir fazi\u0173 s\u0105saj\u0173 pob\u016bd\u017eio, tod\u0117l, kai jos naudojamos kaip daugiakomponen\u010diai kompozitai, pavyzd\u017eiui, Al-SiC arba Cu-SiC, \u0161ilumos laidumas priklauso nuo s\u0105veikaujan\u010di\u0173 vario ir SiC fazi\u0173, kurias b\u016btina i\u0161samiai i\u0161tirti, norint gauti tikslius \u0161i\u0173 med\u017eiag\u0173 \u0161ilumos laidumo duomenis.<\/p>\n
Tyrimai, skirti vario ir SiC s\u0105saj\u0173 analizei, leido padaryti kelet\u0105 \u012fdomi\u0173 i\u0161vad\u0173. Vienas i\u0161 toki\u0173 atradim\u0173 buvo tai, kad padengus SiC sferin\u0117mis vario dalel\u0117mis \u017eymiai pager\u0117ja MMC suspaud\u017eiamumas, nes suma\u017e\u0117ja gretim\u0173 daleli\u0173 s\u0105ly\u010dio plotas, o tai lemia ma\u017eesn\u012f trinties pasiprie\u0161inim\u0105.<\/p>\n
Vario buvimas ne tik padidina SiC\/Cu MMC med\u017eiag\u0173 suspaud\u017eiamum\u0105, bet ir \u017eymiai pagerina j\u0173 \u0161ilumin\u012f laidum\u0105. Taip yra tod\u0117l, kad SiC ir varis turi pana\u0161ias kristalines strukt\u016bras, kuri\u0173 gardeli\u0173 parametrai i\u0161 esm\u0117s sutampa, o tai leid\u017eia energijai perduodamasi per j\u0173 s\u0105sajas.<\/p>\n
Naudojant \u0161ias med\u017eiagas \u0161ilumos valdymo taikymuose, kuriuose lemiam\u0105 vaidmen\u012f atlieka s\u0105sajos \u0161iluminis laidumas, reikia atsi\u017evelgti \u012f tam tikrus aspektus. Ypa\u010d SiC\/Cu MMC gali b\u016bti labai naudingos tais atvejais, kai s\u0105sajos \u0161iluminis laidumas turi vir\u0161yti pa\u010dios med\u017eiagos \u0161ilumin\u012f laidum\u0105.<\/p>\n
Vienas i\u0161 veiksni\u0173, lemiantis didesn\u012f SiC\/Cu MMC \u0161ilumos laidum\u0105, palyginti su grynu SiC, yra daugkartiniai fonon\u0173 sklaidos rei\u0161kiniai j\u0173 s\u0105sajoje, kurie \u0161ilumos laidum\u0105 padidina keliais dyd\u017eio eil\u0117mis.<\/p>\n
Silicio karbidas yra kieta, trapi puslaidininkin\u0117 med\u017eiaga, pasi\u017eyminti puikiu \u0161ilumos laidumu, kuri\u0105 galima paversti metalu, legiruojant j\u0105 azoto, fosforo arba aliuminio atomais. Silicio karbidas buvo viena i\u0161 pirm\u0173j\u0173 komerci\u0161kai svarbi\u0173 puslaidininki\u0173 med\u017eiag\u0173; jis buvo naudojamas gaminant \u201ckarborund\u0105\u201d \u2013 vien\u0105 i\u0161 pirm\u0173j\u0173 kristalini\u0173 radijo si\u0173stuv\u0173, patentuot\u0105 1906 m. Nors grynas silicio karbidas d\u0117l jame esan\u010di\u0173 gele\u017eies priemai\u0161\u0173 yra bespalvis, pramoniniai produktai d\u0117l priemai\u0161\u0173 paprastai b\u016bna nuo rudos iki juodos spalvos.<\/p>\n
Silicio karbido \u0161ilumos laidumas priklauso tiek nuo jo morfologijos ir legiruojan\u010di\u0173 element\u0173 sud\u0117ties, tiek nuo to, kiek j\u0173 yra kietajame tirpale. Legiruojantys elementai sukelia kristalinio tinklo i\u0161kraipymus ir sukuria naujas s\u0105sajas, kurios sklaido elektronus kitaip nei esamos s\u0105sajos, taip dar labiau susilpnindamos \u0161ilumos laidum\u0105.<\/p>\n
Cu, esantis aliuminio ir silicio karbido lydinyje, pasi\u017eymi ma\u017eesniu \u0161ilumos laidumu nei Al\u2082Cu d\u0117l skirting\u0173 kristalini\u0173 strukt\u016br\u0173; tai turi esmin\u012f poveik\u012f jo mechanin\u0117ms savyb\u0117ms ir \u012f tai reik\u0117t\u0173 atsi\u017evelgti projektuojant.<\/p>\n
\u0160is vartotojo objektas pateikia monolitinio silicio karbido \u0161ilumines savybes, \u012fskaitant jo \u0161ilumos laidum\u0105 ir izobarin\u0119 savit\u0105j\u0105 \u0161ilumin\u0119 talp\u0105, priklausan\u010dias nuo temperat\u016bros. Be to, \u0161is vartotojo objektas pateikia informacij\u0105 apie jo \u0161iluminio pl\u0117timosi koeficient\u0105, priklausant\u012f tiek nuo temperat\u016bros, tiek nuo sl\u0117gio.<\/p>\n
Aliuminio ir silicio karbido kompozitas (ALTRON) yra specialiai sukurtas produktas, pasi\u017eymintis i\u0161skirtiniu atsparumu dilimui ir korozijai bei patrauklia kaina. ALTRON galima formuoti \u012f \u012fvairias sud\u0117tingas formas be brangi\u0173 \u012franki\u0173 parengimo i\u0161laid\u0173; be to, j\u012f galima suvirinti arba litinti kartu su kitais lydiniais, tod\u0117l detales galima pagaminti grei\u010diau nei naudojant konkurencines med\u017eiagas.<\/p>\n
\u201eALTRON\u201c procese naudojama novatori\u0161ka patentuota technologija, leid\u017eianti skland\u017eiai sujungti aliuminio oksid\u0105 ir silicio karbid\u0105 \u012f patobulint\u0105 kompozit\u0105. \u0160is produktas sujungia \u0161i\u0173 med\u017eiag\u0173 puikias fizines savybes ir kartu suma\u017eina s\u0105naudas, nes nereikia taikyti tradicini\u0173 kiet\u0173j\u0173 apdirbimo proces\u0173. D\u0117l to dideli atviros strukt\u016bros plotai u\u017etikrina geresnius apdirbimo parametrus bei didesn\u012f tempiam\u0105j\u012f stiprum\u0105, o tai leid\u017eia pagaminti tankias detales, pasi\u017eymin\u010dias puikiu atsparumu dilimui, cheminiu stabilumu ir cheminiu patvarumu, tod\u0117l jos tinka naudoti sud\u0117tingose taikymo srityse.<\/p>\n
Silicio karbidas yra nepaprastai gerai \u0161ilum\u0105 laid\u017ei med\u017eiaga, pasi\u017eyminti ne\u012ftik\u0117tinu stiprumu ir ilgaam\u017ei\u0161kumu; jai neturi \u012ftakos r\u016bg\u0161tys, \u0161armai ar i\u0161lydytos druskos; be to, ji gali atlaikyti 1600 \u00b0C temperat\u016br\u0105 nesulydydama. D\u0117l \u0161io \u012fsp\u016bdingo savybi\u0173 derinio jis tampa vis populiaresniu pasirinkimu tiek tiksliai apdirbtoms detal\u0117ms, tiek nereaktyviai korozijos apsaugai, skirtai \u012fvairioms med\u017eiagoms \u2013 puikiai tinka at\u0161iaurioms aplinkoms!<\/p>\n
Silicio karbidas i\u0161siskiria puikiu \u0161ilumos laidumu ir ma\u017eu \u0161iluminio pl\u0117timosi koeficientu, tod\u0117l tai yra puikus med\u017eiagos pasirinkimas komponentams, kurie turi veikti \u012fvairiose temperat\u016brose. Be to, jo i\u0161skirtinis stiprumas ir atsparumas chemin\u0117ms med\u017eiagoms padeda apsaugoti nuo pa\u017eeidim\u0173, kuriuos sukelia dilimas, sm\u016bgin\u0117s vibracijos ir terminiai \u0161okai; taip pat jis pasi\u017eymi puikiu atsparumu terminiams \u0161okams, tod\u0117l gali b\u016bti pakartotinai veikiamas terminiais \u0161okais, nepatirdamas komponent\u0173 pa\u017eeidim\u0173.<\/p>\n
SiC med\u017eiagos \u0161ilumos laidumas did\u0117ja kartu su temperat\u016bra, nes auk\u0161tesn\u0117se temperat\u016brose jos \u0161ilumos perdavimo mechanizmai tampa entropi\u0161kesni, o tai didina savit\u0105j\u0105 \u0161ilum\u0105 \u2013 rodikl\u012f, parodant\u012f, kiek energijos reikia, kad jos temperat\u016bra pakilt\u0173 vienu kelvino laipsniu. D\u0117l to padid\u0117ja jos savitoji \u0161iluma.<\/p>\n
D\u0117l ma\u017eos savitosios \u0161ilumos silicio karbidas yra puikus pasirinkimas astronomini\u0173 teleskop\u0173 veidrod\u017eiams gaminti; polikristalin\u0117s jo formos gaunamos taikant cheminio gar\u0173 nusodinimo metod\u0105, taip suformuojant kietus, tvirtus ir \u0161ilum\u0105 gerai laid\u017eius polikristalinio silicio diskus.<\/p>\n
Polikristalinio silicio legiravimas ret\u0173j\u0173 \u017eemi\u0173 metalais yra dar vienas b\u016bdas padidinti jo \u0161ilumin\u012f laidum\u0105 ir u\u017etikrinti efektyvesn\u012f jo veikim\u0105 \u012fvairiose taikymo srityse. Tokios legiruojan\u010dios med\u017eiagos gali padidinti \u0161ilumin\u012f laidum\u0105 net iki 30 %, o tai padeda \u017eymiai pagerinti \u012fvairi\u0173 produkt\u0173 eksploatacines savybes.<\/p>\n
Ta\u010diau reik\u0117t\u0173 nepamir\u0161ti, kad fonon\u0173 vidutinio laisvojo kelio matavimus gali \u012ftakoti kristalin\u0117 strukt\u016bra ir matricos savyb\u0117s; d\u0117l to j\u0173 naudingumas kaip tiksli\u0173 kiet\u0173j\u0173 k\u016bn\u0173 \u0161iluminio laidumo matavimo rodikli\u0173 yra ribotas. Tod\u0117l, lyginant eksperimentinius ar teorinius duomen\u0173 rinkinius, norint gauti patikimas \u0161iluminio laidumo vertes, da\u017enai reik\u0117t\u0173 remtis kitomis bandinio fizin\u0117mis savyb\u0117mis.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon Carbide (SiC) is a durable non-oxide ceramic known for its strength and heat resistance. It can be found in applications that demand high thermal endurance with minimal expansion. SiC’s thermal conductivity rises with temperature up to a certain point; however, due to impurities or structural defects it gradually decreases over time – this phenomenon […]<\/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-504","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/504","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=504"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/504\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":505,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/504\/revisions\/505"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=504"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=504"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=504"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}