Carbura de siliciu este unul dintre cele mai u\u0219oare, mai dure \u0219i mai termo-conductoare materiale ceramice disponibile \u00een prezent. \u00ce\u0219i men\u021bine rezisten\u021ba la temperaturi ridicate, fiind \u00een acela\u0219i timp foarte rezistent la acizi \u0219i le\u0219ii.<\/p>\n
Moissanitul natural este extrem de rar; prin urmare, cea mai mare parte a SiC disponibil \u00een comer\u021b este produs\u0103 pe cale sintetic\u0103. Acesta se g\u0103se\u0219te fie sub form\u0103 verde sau de biscui\u021bi pentru a fi frezat \u00een forme complexe, fie sinterizat \u0219i lipit prin reac\u021bie pentru aplica\u021bii de lipire sinterizat\u0103.<\/p>\n
Conductivitatea termic\u0103 excelent\u0103 a carburii de siliciu \u00eei permite s\u0103 gestioneze \u00een mod eficient c\u0103ldura intens\u0103 generat\u0103 de componentele electronice de putere, disip\u00e2nd \u00een acela\u0219i timp \u00eenc\u0103lzirea Joule datorat\u0103 rezisten\u021bei interne \u0219i pierderilor prin conduc\u021bie. \u00cen plus, coeficientul s\u0103u sc\u0103zut de dilatare termic\u0103 \u0219i duritatea sa o fac deosebit de potrivit\u0103 pentru aplica\u021bii optice, cum ar fi oglinzile din telescoapele astronomice de mari dimensiuni.<\/p>\n
Carbura de siliciu (SiC) este un cristal fononic care prezint\u0103 o dependen\u021b\u0103 puternic\u0103 de temperatur\u0103 a conductivit\u0103\u021bii sale termice (k). Monocristalele pure de SiC pot atinge valori la temperatura camerei care dep\u0103\u0219esc 490 W m-1K-1; \u00een ceramica policristalin\u0103 de carbur\u0103 de siliciu, aceasta are valori mult mai mici din cauza impurit\u0103\u021bilor din re\u021bea \u0219i a defectelor structurale la grani\u021bele de gr\u0103un\u021bi, precum \u0219i \u00een SiC LPSed cu aditivi cu con\u021binut de Al, deoarece acest lucru permite atomilor de Al s\u0103 se dizolve \u00een gr\u0103un\u021bii de SiC \u0219i s\u0103 formeze solu\u021bii solide sau faze secundare cu conductivitate redus\u0103.<\/p>\n
Cristalele de 3C-SiC la scar\u0103 de plac\u0103, care se afl\u0103 \u00een pozi\u021bie liber\u0103, raportate \u00een acest studiu, posed\u0103 valori izotrope k de peste 500 W m-1K-1, mai mult de 50% mai mari dec\u00e2t materialele 6H-SiC \u0219i AlN disponibile \u00een comer\u021b \u0219i se situeaz\u0103 pe locul al doilea \u00een r\u00e2ndul materialelor cu cristale mari. Valorile lor ridicate de k \u00een plan pot fi atribuite c\u0103ilor libere medii scurte ale fononilor m\u0103surate cu ajutorul m\u0103sur\u0103torilor TDTR; dependen\u021ba lor nemonoton\u0103 de temperatur\u0103 sus\u021bine \u0219i mai mult dopajul lor puternic.<\/p>\n
Carbura de siliciu (SiC) este un compus chimic anorganic alc\u0103tuit din siliciu \u0219i carbon. Prezent \u00een mod natural sub form\u0103 de moissanit, un mineral rar, SiC este fabricat industrial din 1893, at\u00e2t sub form\u0103 de pulbere, c\u00e2t \u0219i sub form\u0103 de monocristal, pentru a fi utilizat ca abraziv \u0219i ca plac\u0103 ceramic\u0103 pentru cuptoarele de \u00eenalt\u0103 presiune\/temperatur\u0103 ale cuptoarelor de semiconductori, cum ar fi suporturile\/pl\u0103cile de suport pentru plachete de wafer etc. \u00cen plus, puritatea sa chimic\u0103, rezisten\u021ba la atacul termic \u0219i rezisten\u021ba la temperaturi mai ridicate au dus la o utilizare pe scar\u0103 larg\u0103 \u00een dispozitive electrice precum varistoarele (rezisten\u021be variabile \u00een func\u021bie de temperatur\u0103\/varistoare\/varistori\/etc.).<\/p>\n
SiC se remarc\u0103 printre ceramicele industriale, cum ar fi alumina, zirconia \u0219i dioxidul de titan, datorit\u0103 conductivit\u0103\u021bii sale termice relativ ridicate. Atunci c\u00e2nd este m\u0103surat la temperatura camerei pentru SiC pur monocristal, SiC se situeaz\u0103 undeva \u00eentre diamant \u0219i cupru ca valori ale conductivit\u0103\u021bii sale termice \u0219i este mult mai mare dec\u00e2t cea a siliciului.<\/p>\n
SiC este deseori denumit un cristal fononic datorit\u0103 modurilor sale de vibra\u021bie distinctive. Cu un drum liber mediu sc\u0103zut \u0219i fononi cu lungime de und\u0103 scurt\u0103, conductivitatea sa termic\u0103 \u00eel face unul dintre cele mai rapide materiale pentru transferul de c\u0103ldur\u0103. Cu toate acestea, conductivitatea sa termic\u0103 poate fi diminuat\u0103 de impurit\u0103\u021bi \u0219i defecte structurale \u00een cadrul materialului s\u0103u \u0219i a fost demonstrat\u0103 experimental; acest efect poate fi modelat cu ajutorul modelului Callaway-Holland, care ia \u00een considerare rezisten\u021ba termic\u0103 datorat\u0103 \u00eengust\u0103rii dintre deschiderile g\u0103urilor.<\/p>\n
Carbura de siliciu este unul dintre cele mai u\u0219oare, mai dure \u0219i mai conductive termic materiale ceramice disponibile \u00een prezent. Chimic inert la acizi, baze \u0219i s\u0103ruri topite; foarte rezistent la coroziune la temperaturi extrem de ridicate; se m\u00e2ndre\u0219te cu o rezisten\u021b\u0103 fizic\u0103 excep\u021bional\u0103, precum \u0219i cu o conductivitate termic\u0103 sc\u0103zut\u0103 \u0219i caracteristici de coeficient de dilatare care fac carbura de siliciu potrivit\u0103 pentru multe aplica\u021bii la temperaturi ridicate.<\/p>\n
SiC este materialul ideal pentru a fi utilizat \u00een aplica\u021biile electronice de putere mare, optoelectronice \u0219i de calcul cuantic datorit\u0103 structurii sale cristaline simple \u0219i a c\u0103ldurii specifice excep\u021bional de ridicate; cu toate acestea, fluxul de c\u0103ldur\u0103 localizat cauzat de aceste tehnologii poate duce la cre\u0219terea temperaturii dispozitivului \u0219i la degradarea performan\u021belor, ceea ce face ca managementul termic s\u0103 fie o provocare permanent\u0103.<\/p>\n
Ca atare, o interfa\u021b\u0103 termic\u0103 extrem de conductiv\u0103 este esen\u021bial\u0103 pentru performan\u021ba dispozitivelor realizate cu SiC. Datorit\u0103 aranjamentului atomic \u00een form\u0103 de os de pe\u0219te din materialul 3C-SiC, drumul liber mediu liber al fononilor (MFP) extraordinar de ridicat faciliteaz\u0103 o conductivitate termic\u0103 superioar\u0103 \u00een compara\u021bie cu semiconductorii tradi\u021bionali.<\/p>\n
Conductivitatea termic\u0103 ridicat\u0103 a CVD SiC este \u0219i mai izbitoare; produs\u0103 prin depunere chimic\u0103 \u00een stare de vapori \u0219i av\u00e2nd o structur\u0103 policristalin\u0103 cubic\u0103 extrem de pur\u0103 cu fa\u021ba centrat\u0103, conductivitatea sa termic\u0103 a fost raportat\u0103 ca fiind de p\u00e2n\u0103 la dou\u0103 ori mai mare dec\u00e2t cea a SiC sinterizat sau legat prin reac\u021bie; de fapt, CVD SiC se m\u00e2ndre\u0219te cu una dintre cele mai mari conductivit\u0103\u021bi termice dintre materialele cultivate sintetic.<\/p>\n
Carbura de siliciu este un material ceramic extrem de dur, rezistent la substan\u021be chimice, cu propriet\u0103\u021bi excelente de conductivitate termic\u0103 \u0219i rezisten\u021b\u0103 la \u0219ocuri termice, ceea ce \u00eel face potrivit pentru aplica\u021bii la temperaturi ridicate, cum ar fi produc\u021bia de semiconductori. Datorit\u0103 acestor calit\u0103\u021bi, a fost utilizat de mult timp \u00een aplica\u021bii din metalurgie, refractare, ceramic\u0103 \u0219i industria semiconductorilor, deoarece se m\u00e2ndre\u0219te cu o duritate extrem\u0103, rezisten\u021b\u0103 la oboseal\u0103, precum \u0219i cu propriet\u0103\u021bi de iner\u021bie chimic\u0103.<\/p>\n
Moissanitul poate fi g\u0103sit \u00een mod natural doar \u00een cantit\u0103\u021bi infime \u00een anumite tipuri de meteori\u021bi \u0219i depozite de corindon, dar este produs \u00een cuptoare \u00een scopuri comerciale. Substan\u021ba poate fi sintetizat\u0103 pe cale sintetic\u0103 prin diverse tehnici - de exemplu, prin dizolvarea carbonului \u00een siliciu topit, topirea argilei (silicat de aluminiu), a amestecului de cocs \u0219i cocs pudr\u0103, dizolvarea carbonului \u00een siliciu lichid sau topirea amestecului de argil\u0103 (silicat de aluminiu) cu cocs pudr\u0103; de asemenea, produs prin arderea \u00een cuptorul electric a combina\u021biei de siliciu \u0219i carbon care d\u0103 na\u0219tere la gama sa natural\u0103 de culori de la maro \u00eenchis la negru, dar care poate fi vopsit\u0103 \u0219i \u00een albastru pentru a fi v\u00e2ndut\u0103 ca piatr\u0103 pre\u021bioas\u0103 denumit\u0103 moissanit.<\/p>\n
3C-SiC prezint\u0103 o conductivitate termic\u0103 relativ ridicat\u0103 de aproximativ 620 Wm-1 K-1, de aproape zece ori mai mare dec\u00e2t cea a diamantului. Acest lucru poate fi atribuit ratei sale relativ sc\u0103zute de \u00eempr\u0103\u0219tiere difuz\u0103 de suprafa\u021b\u0103, care limiteaz\u0103 MFP de fononi, a\u0219a cum se arat\u0103 \u00een figura 4. \u00cen plus, distribu\u021biile membranelor \u0219i ale nanofirelor m\u0103surate aici au fost reprezentate grafic \u00een func\u021bie de dimensiunile lor limit\u0103 pentru a ar\u0103ta c\u0103 acestea coincid cu valorile ob\u021binute prin func\u021biile cumulative MFP \u00een mas\u010341 \u0219i 42.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is one of the lightest, hardest, and thermally-conductive ceramic materials available today. It maintains its strength under high temperatures while being highly resistant to acids and lyes. Natural moissanite is exceedingly rare; therefore most commercially available SiC is produced synthetically. It comes either in green or biscuit form for milling into complex shapes […]<\/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-258","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/258","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=258"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/258\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":259,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/258\/revisions\/259"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=258"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=258"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=258"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}