Silisiumkarbid Formel

Silisiumkarbid (SiC) er en eksepsjonelt hard krystallinsk forbindelse av silisium og karbon som finnes naturlig som moissanitt, og som har halvlederegenskaper. Industrielt produsert pulver kan brukes til sliping og skjæring.

Edward Acheson fremstilte først syntetisk moissanitt kunstig i 1891 ved å bruke elektrisk varme fra et kraftverk til å kombinere silisiumdioksyd med karbon, noe som ga små svarte krystaller kjent som syntetisk moissanitt.

Reduksjon av silika med overskudd av karbon

Silisiumkarbid er et hardt og sprøtt materiale som består av tettpakkede strukturer av karbon og silisium som er kovalent bundet sammen. Det er ekstremt seigt og har et ekstremt høyt smeltepunkt, noe som gjør det motstandsdyktig mot termisk sjokk. Silisiumkarbid brukes i en rekke industrielle applikasjoner, inkludert ildfaste materialer. I tillegg er det en utmerket isolator og kan til og med omdannes til halvledere ved å kontrollere urenhetsnivåene.

Edward Acheson fremstilte kunstig diamant for første gang i 1891 ved å varme opp en blanding av ren kvartssand og finmalt petroleumskoks i en elektrisk ovn, noe som resulterte i små, svarte krystaller med en hardhet som kunne sammenlignes med diamant. Dette ble kjent som Acheson-metoden.

Acheson-metoden har flere fordeler, blant annet lave produksjonskostnader og enkle prosedyrer. Videre er denne prosessen egnet for storskalaproduksjon, men en ulempe er imidlertid pulveret som produseres under reaksjonen: ofte oppnås ikke særlig høye renhetsnivåer.

CO2-laserstråler har vist seg å være et effektivt alternativ til konvensjonell pyrolyse for å fremme reduksjonsreaksjoner, med mye kortere eksponeringstider som sikrer fullstendig interaksjon mellom silisium- og karbonforbindelser, og man unngår at de produserte partiklene smelter sammen.

Reduksjon av silika med oksygenoverskudd

Silisiumkarbid er en uorganisk forbindelse som består av silisium og karbon bundet sammen i en krystallgitterstruktur, og kan skilte med en Mohs-hardhetsgrad på 9. Dette harde, kjemisk inerte materialet har fått stor utbredelse som slipemiddel i moderne lapidararbeid og som en del av moderne lapidarsett på grunn av sin holdbarhet; i tillegg er det også en integrert komponent i blåsemidler, slipemidler, blåsemidler og slipeforbindelser.

Silisiumkarbid (SiC) produseres gjennom karbotermisk reduksjon av silisiumdioksyd. Denne prosessen innebærer at en blanding av silikasand og petroleumskoks pakkes inn i en elektrisk motstandsovn som tilføres strøm. Når strømmen slås på, reagerer karbonet i koksen med silisiumet i sanden og danner SiC og karbonmonoksidgass, som senere males til pulver- eller masseform for videre bearbeiding.

Halvledere som grafen er halvmetalliske forbindelser med metallisk ledningsevne som kan dopes med ulike grunnstoffer som nitrogen, aluminium eller bor for å endre ledningsevnen, eller for spesifikke halvlederformål ved hjelp av gallium-, beryllium- eller bordopinger - som en n-type doping, og for p-type dopinger for å danne halvledere med gallium-, beryllium- eller bordopinger for å bli halvledere. Flere former eller polytyper kan produseres - sublimeringstemperaturen er 2700 °C og tettheten 3,21 g cm-3, noe som gjør dette stoffet svært stabilt gjennom sin lange brukshistorie!

Orthosilicicic acid er også vannløselig og absorberes lett gjennom huden og inn i blodomløpet, der den gir flere helsefordeler, inkludert opprettholdelse av riktig bentetthet og stimulering av kollagenproduksjon, samt hemming av oksidativ skade på lever, nyrer og tarmer.

Reduksjon av silika med overskudd av nitrogen

Silisiumdioksid, eller silisiumdioksyd, er et av de to grunnstoffene som det finnes mest av i jordskorpen, og det finnes hovedsakelig i sand. Silisiumdioksid binder seg til oksygen og andre grunnstoffer for å danne silikater - som utgjør de fleste magmatiske, sedimentære og metamorfe bergarter verden over - og brukes i stor utstrekning til glass- og matvareformål. Selv om det amerikanske Food and Drug Administration (FDA) har satt begrensninger for hvor mye av dette stoffet som kan inntas hver dag, er det lite som tyder på at inntak av silika i krystallform utgjør noen helserisiko.

Silisiumkarbid (SiC) er en eksepsjonelt hard, syntetisk fremstilt krystallinsk forbindelse som består av silisium og karbon. Som halvledermateriale med bredt båndgap har det revolusjonert kraftelektronikken med sin høye hardhetsgrad på 9 på Mohs-skalaen, som nesten tilsvarer diamantens, utmerkede varmeledningsevne, lave termiske ekspansjonshastigheter, motstandsdyktighet mot kjemiske angrep og slitestyrke - ideelt for bruk som ovnsforinger, ildfaste foringer i pumper eller som substrat for lysdioder.

Silisiumkarbidets hardhet skyldes den sterke kovalente bindingen mellom silisium- og karbonatomene. De er bundet sammen i to primære koordinasjonstetraedriske strukturer bestående av fire silisium- og fire karbonatomer per lag med hybride sp3-orbitaler som deler hybride orbitalnivåer; disse strukturene kan arrangeres i ulike stablingssekvenser som fører til polytyper av silisiumkarbid.

Reduksjon av silika med overskudd av kalium

Silisiumkarbid, en syntetisk fremstilt krystallinsk forbindelse av silisium og karbon, har siden oppdagelsen på slutten av 1800-tallet blitt brukt i slipemidler, skjæreverktøy, ildfast foring i industriovner, halvlederelektronikk og mye mer. Det er klassifisert som 9 på Mohs-skalaen og har enestående korrosjonsbestandighet, god varmeledningsevne og lav ekspansjon; det er motstandsdyktig mot syrer og baser i de fleste konsentrasjoner og har god varmeledningsevne samt gode elektriske isolasjonsegenskaper, noe som gjør silisiumkarbid til et uunnværlig materiale.

Krystallinsk silisiumkarbid har en tetraedrisk krystallstruktur som består av fire silisium- og fire karbonatomer som er kovalent bundet sammen i kovalente bindinger, såkalte polytyper, der hver polytype har en distinkt todimensjonal krystallstruktur og kan farges gjennom tilsetning av urenheter. Doping med aluminium, bor, gallium eller nitrogen gjør at det kan få elektriske isolator- eller halvlederegenskaper, avhengig av hvilke(t) grunnstoff(er) som tilsettes for dopingformål.

Kalium (K) er et grunnstoff som finnes i store mengder i hele jordskorpen, og er det nest viktigste mineralske næringsstoffet for plantelivet, etter oksygen. Kalium spiller en viktig rolle i syntesen av proteiner og andre livsnødvendige molekyler, samt i plantenes vekst og utvikling, og er et essensielt sporstoff i menneskers kosthold. Innånding av krystallinsk silika kan utgjøre en helserisiko, og National Institute for Occupational Safety and Health anbefaler derfor at eksponeringen holdes under respirable nivåer så langt det er mulig, særlig i kombinasjon med andre kjemikalier.