W\u0119glik krzemu, powszechnie okre\u015blany jako karborund \/karb@rndu\/, to niezwykle twardy syntetyczny zwi\u0105zek krystaliczny krzemu i w\u0119gla, kt\u00f3ry od dawna jest wykorzystywany jako materia\u0142 \u015bcierny i odporny na zu\u017cycie w r\u00f3\u017cnych dziedzinach, takich jak materia\u0142y ogniotrwa\u0142e i ceramika, produkcja cz\u0119\u015bci odpornych na zu\u017cycie, produkcja substrat\u00f3w diod elektroluminescencyjnych i substrat\u00f3w p\u00f3\u0142przewodnikowych do diod elektroluminescencyjnych (LED). Od ko\u0144ca XIX wieku s\u0142u\u017cy r\u00f3wnie\u017c jako pod\u0142o\u017ce p\u00f3\u0142przewodnikowe w diodach elektroluminescencyjnych (LED).<\/p>\n
Elektronika mocy, kt\u00f3ra dzia\u0142a w wysokich temperaturach i napi\u0119ciach, r\u00f3wnie\u017c polega na tym materiale w celu zapewnienia niezawodnego dzia\u0142ania.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu (SiC), powszechnie nazywany karborundem od 1891 roku, sta\u0142 si\u0119 powszechnie produkowany od czasu jego odkrycia i wprowadzenia do masowej produkcji. U\u017cywany g\u0142\u00f3wnie w zastosowaniach wymagaj\u0105cych ekstremalnej wytrzyma\u0142o\u015bci, takich jak hamulce i sprz\u0119g\u0142a samochodowe, a tak\u017ce kamizelki kuloodporne zawieraj\u0105ce p\u0142ytki ceramiczne wykonane z tego zwi\u0105zku, plasuje si\u0119 na 9 miejscu w skali twardo\u015bci Mohsa - ust\u0119puj\u0105c jedynie diamentowi w\u015br\u00f3d substancji naturalnych.<\/p>\n
SiC jest stosunkowo \u0142atwy w obr\u00f3bce i produkcji, co czyni go popularnym wyborem dla komponent\u00f3w, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 mia\u0142y kontakt z wysokimi temperaturami, takimi jak tarcze hamulcowe. Poniewa\u017c ich powierzchnie cierne mog\u0105 osi\u0105ga\u0107 temperatury, kt\u00f3re mog\u0142yby stopi\u0107 stal lub uszkodzi\u0107 inne materia\u0142y, wiele uk\u0142ad\u00f3w hamulcowych wykorzystuje wentylowane tarcze z wieloma otworami lub szczelinami zaprojektowanymi do uwalniania gaz\u00f3w powstaj\u0105cych, gdy ich powierzchnia cierna si\u0119 nagrzewa.<\/p>\n
SiC jest produkowany przez r\u00f3\u017cnych producent\u00f3w do u\u017cytku w materia\u0142ach \u015bciernych, metalurgicznych i ogniotrwa\u0142ych. Edward Acheson by\u0142 pionierem skutecznej metody tworzenia tego materia\u0142u w 1891 roku - umieszczenie czystego piasku krzemionkowego ze zmielonym w\u0119glem koksowym w piecu ogrzewanym elektrycznie, a nast\u0119pnie przepuszczenie przez niego pr\u0105du elektrycznego powoduje reakcje chemiczne, kt\u00f3re wytwarzaj\u0105 ma\u0142e kryszta\u0142y SiC, kt\u00f3re s\u0105 mielone do postaci proszku do u\u017cytku komercyjnego.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu (SiC) to bardzo twardy, syntetycznie wytwarzany zwi\u0105zek krystaliczny sk\u0142adaj\u0105cy si\u0119 z krzemu i w\u0119gla, kt\u00f3rego twardo\u015b\u0107 w skali Mohsa przewy\u017cszaj\u0105 jedynie w\u0119glik boru i diament. Od ko\u0144ca XIX wieku jest wykorzystywany w elementach odpornych na zu\u017cycie, takich jak \u015bciernice, narz\u0119dzia tn\u0105ce i papier \u015bcierny, ze wzgl\u0119du na swoj\u0105 twardo\u015b\u0107 i inne po\u017c\u0105dane w\u0142a\u015bciwo\u015bci. Ponadto mo\u017cna go znale\u017a\u0107 jako cz\u0119\u015b\u0107 materia\u0142\u00f3w ogniotrwa\u0142ych, ceramiki, a nawet p\u00f3\u0142przewodnikowych pod\u0142o\u017cy dla diod elektroluminescencyjnych (LED).<\/p>\n
Edward Acheson po raz pierwszy sztucznie wyprodukowa\u0142 moissanit oko\u0142o 1891 roku, kiedy dokona\u0142 nieoczekiwanego odkrycia ma\u0142ych czarnych kryszta\u0142\u00f3w podczas procesu podgrzewania mieszanek w\u0119gla i tlenku glinu, co doprowadzi\u0142o go do stworzenia procesu Achesona i komercyjnej produkcji. Jego naturalny odpowiednik mo\u017cna znale\u017a\u0107 tylko w meteorytach lub niekt\u00f3rych materia\u0142ach ogniotrwa\u0142ych.<\/p>\n
SiC sk\u0142ada si\u0119 z \u015bci\u015ble upakowanych warstw po\u0142\u0105czonych ze sob\u0105 wi\u0105zaniami kowalencyjnymi. Ka\u017cda z tych warstw zawiera dwa podstawowe tetraedry koordynacyjne sk\u0142adaj\u0105ce si\u0119 z czterech atom\u00f3w krzemu i czterech atom\u00f3w w\u0119gla u\u0142o\u017conych w r\u00f3\u017cnych uk\u0142adach, tworz\u0105c r\u00f3\u017cne odmiany SiC; struktury te oferuj\u0105 ekstremaln\u0105 twardo\u015b\u0107 z indywidualnymi w\u0142a\u015bciwo\u015bciami fizycznymi, kt\u00f3re r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 znacznie.<\/p>\n
SiC jest idealnym materia\u0142em dla komponent\u00f3w nara\u017conych na ekstremalne obci\u0105\u017cenia i ekstremalne temperatury, w tym \u0142o\u017cysk pomp, zawor\u00f3w, wtryskiwaczy do piaskowania, uszczelnie\u0144 wa\u0142\u00f3w przy du\u017cych pr\u0119dko\u015bciach, a tak\u017ce luster w du\u017cych teleskopach astronomicznych ze wzgl\u0119du na po\u0142\u0105czenie wytrzyma\u0142o\u015bci, sztywno\u015bci, przewodno\u015bci cieplnej i niskiej rozszerzalno\u015bci cieplnej. Dzi\u0119ki tym w\u0142a\u015bciwo\u015bciom jest cz\u0119sto stosowany w zastosowaniach in\u017cynieryjnych wymagaj\u0105cych komponent\u00f3w o tych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach, takich jak \u0142o\u017cyska pomp, zawory, wtryskiwacze do piaskowania, a tak\u017ce uszczelnienia wa\u0142\u00f3w przy du\u017cych pr\u0119dko\u015bciach.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu odnotowa\u0142 niezwyk\u0142y wzrost popularno\u015bci ze wzgl\u0119du na zwi\u0119kszone zapotrzebowanie na elektronik\u0119 mocy. Jego po\u0142\u0105czenie w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizycznych i elektronicznych sprawia, \u017ce idealnie nadaje si\u0119 do wytwarzania wy\u017cszych p\u00f3l elektrycznych, ni\u017cszych strat prze\u0142\u0105czania i wi\u0119kszej wydajno\u015bci energetycznej.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu, cho\u0107 normalnie jest izolatorem, mo\u017cna przekszta\u0142ci\u0107 w p\u00f3\u0142przewodnik poprzez domieszkowanie pewnymi zanieczyszczeniami. Po domieszkowaniu glinem, borem, galem lub azotem (p\u00f3\u0142przewodnik typu P), w\u0119glik krzemu zachowuje si\u0119 jak p\u00f3\u0142przewodnik typu N; po domieszkowaniu fosforem dzia\u0142a jak p\u00f3\u0142przewodnik typu N. Domieszki wp\u0142ywaj\u0105 na ruchliwo\u015b\u0107 elektron\u00f3w pod wzgl\u0119dem struktury pasmowej - elektrony poruszaj\u0105 si\u0119 wzd\u0142u\u017c pasm przewodnictwa, podczas gdy dziury przemieszczaj\u0105 si\u0119 wzd\u0142u\u017c pasm walencyjnych.<\/p>\n
SiC jest znany z wyj\u0105tkowo szerokiej przerwy pasmowej, co pozwala mu osi\u0105gn\u0105\u0107 znacznie wy\u017csze pola elektryczne przebicia ni\u017c konwencjonalny krzem. Prowadzi to do zmniejszenia strat prze\u0142\u0105czania i mniejszego zu\u017cycia komponent\u00f3w, co skutkuje wi\u0119ksz\u0105 wydajno\u015bci\u0105 energetyczn\u0105; jest to szczeg\u00f3lnie cenne w systemach konwersji energii pojazd\u00f3w elektrycznych, kt\u00f3re musz\u0105 wytrzymywa\u0107 wy\u017csze napi\u0119cia i temperatury.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu mo\u017ce by\u0107 r\u00f3wnie\u017c wykorzystywany w materia\u0142ach kompozytowych, takich jak w\u0119glik krzemu wzmocniony w\u0142\u00f3knem w\u0119glowym (CFRC), do produkcji wytrzyma\u0142ych, ale lekkich struktur, kt\u00f3re s\u0105 odporne na ekstremalne temperatury i napr\u0119\u017cenia, takie jak te wyst\u0119puj\u0105ce podczas hamowania. Co wi\u0119cej, w\u0119glik krzemu s\u0142u\u017cy jako sk\u0142adnik pancerzy kuloodpornych, takich jak pancerz Chobham, poniewa\u017c mo\u017ce wytrzyma\u0107 uderzenia z du\u017c\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105.<\/p>\n
W\u0119glik krzemu (SiC), powszechnie nazywany karborundem, jest niezwykle mocnym i ostrym materia\u0142em o najwy\u017cszej wytrzyma\u0142o\u015bci na rozci\u0105ganie spo\u015br\u00f3d wszystkich naturalnych materia\u0142\u00f3w. Skrystalizowany w ciasno upakowane wi\u0105zania kowalencyjne sk\u0142adaj\u0105ce si\u0119 z 4 atom\u00f3w krzemu i 4 atom\u00f3w w\u0119gla, SiC jest wysoce odporny na kwasy nieorganiczne, sole i zasady, a jednocze\u015bnie posiada jedn\u0105 z najwy\u017cszych dost\u0119pnych obecnie wytrzyma\u0142o\u015bci na rozci\u0105ganie.<\/p>\n
Moissanit, kt\u00f3ry naturalnie wyst\u0119puje jako rzadki minera\u0142 moissanit, jest masowo produkowany w postaci proszku od 1907 r. do r\u00f3\u017cnych zastosowa\u0144, takich jak \u015bciernice i twarde materia\u0142y ceramiczne, takie jak hamulce samochodowe i sprz\u0119g\u0142a, a tak\u017ce kamizelki kuloodporne. Od 1907 r. jest r\u00f3wnie\u017c wykorzystywany w zastosowaniach elektronicznych, takich jak diody elektroluminescencyjne (LED) i detektory.<\/p>\n
Czysty SiC jest izolatorem elektrycznym. Jednak poprzez dodanie domieszek, takich jak azot i fosfor (domieszki s\u0105 u\u017cywane do modyfikowania w\u0142a\u015bciwo\u015bci materia\u0142u), domieszki pozwalaj\u0105 SiC dzia\u0142a\u0107 jak p\u00f3\u0142przewodnik i pomagaj\u0105 urz\u0105dzeniom energoelektronicznym efektywnie prze\u0142\u0105cza\u0107 si\u0119 mi\u0119dzy stanami przewodz\u0105cymi i nieprzewodz\u0105cymi w celu wydajnego generowania lub zu\u017cywania energii.<\/p>\n
P\u00f3\u0142przewodniki SiC oferuj\u0105 znaczn\u0105 popraw\u0119 w stosunku do tradycyjnych p\u00f3\u0142przewodnik\u00f3w krzemowych, je\u015bli chodzi o straty napi\u0119cia i pr\u0105du, sprawno\u015b\u0107 ciepln\u0105 oraz redukcj\u0119 rozmiaru\/wagi w por\u00f3wnaniu do ich krzemowych odpowiednik\u00f3w. W zwi\u0105zku z tym SiC idealnie nadaje si\u0119 do stosowania w falownikach i przetwornicach DC\/DC znajduj\u0105cych si\u0119 w pojazdach elektrycznych w celu u\u0142atwienia szybkiego \u0142adowania pr\u0105dem sta\u0142ym, przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiaru \/ masy poprzez zmniejszenie rozmiar\u00f3w \/ masy podstawowych element\u00f3w energoelektronicznych. Mo\u017ce nawet pracowa\u0107 w wy\u017cszych temperaturach\/cz\u0119stotliwo\u015bciach ni\u017c zwyk\u0142e p\u00f3\u0142przewodniki!<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide, commonly referred to as carborundum \/karb@rndu\/, is an extremely hard synthetic crystalline compound of silicon and carbon that has long been utilized for use as an abrasive and wear-resistant material in various fields such as refractories and ceramics, wear resistant parts production, light emitting diode substrate production and semiconductor substrate substrate for light […]<\/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-260","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/260","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=260"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/260\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":261,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/260\/revisions\/261"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=260"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=260"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=260"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}