Carbura de siliciu (SiC) este un compus chimic extrem de dur \u0219i robust, alc\u0103tuit din siliciu \u0219i carbon, care prezint\u0103 propriet\u0103\u021bi semiconductoare cu band\u0103 larg\u0103 pentru utilizarea \u00een dispozitive electronice de \u00eenalt\u0103 temperatur\u0103 \u0219i tensiune.<\/p>\n
SiC se g\u0103se\u0219te \u00een mod natural sub forma unui mineral cunoscut sub numele de moissanit \u0219i a fost produs pentru prima dat\u0103 \u00een mas\u0103 ca abraziv \u00een 1893. De atunci, a devenit o ceramic\u0103 extrem de durabil\u0103, utilizat\u0103 \u00een numeroase aplica\u021bii, de la fr\u00e2ne \u0219i ambreiaje auto p\u00e2n\u0103 la veste antiglon\u021b.<\/p>\n
Carbura de siliciu este un compus inert format din siliciu \u0219i carbon care are proprietatea chimic\u0103 de a fi inert \u0219i dur. Atunci c\u00e2nd este dopat cu azot, fosfor sau agen\u021bi dopan\u021bi de galiu pentru a forma semiconductori. C\u00e2nd este cristalizat, formeaz\u0103 structuri compacte \u00een care fiecare atom formeaz\u0103 patru tetraedre de carbon\/siliciu care formeaz\u0103 leg\u0103turi covalente \u00eentre ele, form\u00e2nd patru structuri cubice de tetraedre de siliciu\/carbon legate covalent prin leg\u0103turi covalente.<\/p>\n
SiC este un material extrem de dur \u0219i durabil, cu propriet\u0103\u021bi electrice excelente care \u00eel fac potrivit pentru componente care func\u021bioneaz\u0103 la temperaturi \u0219i frecven\u021be ridicate f\u0103r\u0103 a compromite fiabilitatea, cum ar fi tranzistorii \u0219i diodele Schottky.<\/p>\n
Edward Acheson a produs carbur\u0103 de siliciu artificial\u0103 pentru prima dat\u0103 \u00een 1891, din gre\u0219eal\u0103, atunci c\u00e2nd a \u00eenc\u0103lzit un amestec de carbon \u0219i siliciu \u00eentr-un cuptor electric, produc\u00e2nd cristale negre asem\u0103n\u0103toare diamantelor. Ulterior, Henri Moissan a observat \u00een mod natural \u00een situl meteoritului Canyon Diablo din Arizona, iar acesta a numit aceast\u0103 substan\u021b\u0103 moissanit.<\/p>\n
La nivel industrial, carbura de siliciu poate fi creat\u0103 fie prin procese de lipire prin reac\u021bie, fie prin sinterizare; ambele metode au influen\u021be semnificative asupra microstructurii sale finale. SiC legat prin reac\u021bie poate fi creat prin infiltrarea compactelor compuse din carbur\u0103 de siliciu \u0219i carbon cu siliciu lichid; acest lucru face ca mai mult SiC s\u0103 se lege de particulele originale prin reac\u021bie chimic\u0103. Sinterizarea presupune presarea SiC sub form\u0103 de pulbere \u00een lingouri p\u00e2n\u0103 c\u00e2nd se formeaz\u0103 un strat nereac\u021bionat \u00eentre dou\u0103 straturi reac\u021bionate; apoi, prin presare din nou, se creeaz\u0103 straturile a-SiC \u0219i b-SiC cu straturi nereac\u021bionate \u00eentre ele, rezultate din presarea lingourilor de SiC sub form\u0103 de pulbere; astfel se creeaz\u0103 straturi a-SiC \u0219i b-SiC cu straturi nereac\u021bionate \u00eentre ele, cu un strat nereac\u021bionat \u00eentre ele, spre deosebire de SiC lipit prin reac\u021bie, cu straturi nereac\u021bionate \u00eentre dou\u0103 metode de lipire de umplutur\u0103 care produc lingouri de SiC formate prin presarea de lingouri de SiC sub form\u0103 de pulbere din SiC presat prin presarea de SiC sub form\u0103 de pulbere \u00een lingouri create prin presarea de SiC sub form\u0103 de pulbere \u00een lingouri \u00een care s-au format straturi din ambele straturi (a-SiC \u0219i b-SiC cu straturi nereac\u021bionate \u00eentre ele). Sinterizarea presupune presarea SiC pulverizat \u00een lingouri \u00een care s-au format straturi (a-SiC \u0219i un strat nereac\u021bionat format \u00eentre ele).<\/p>\n
Riscurile pentru s\u0103n\u0103tate \u0219i siguran\u021b\u0103 cauzate de praful \u0219i fibrele generate \u00een timpul prelucr\u0103rii sunt principalele preocup\u0103ri \u00een cazul materialelor dure, cum ar fi grafitul. Acestea pot irita ochii \u0219i pielea, pot provoca afec\u021biuni respiratorii, cum ar fi fibroza pulmonar\u0103, sau pot contribui la apari\u021bia unor tumori canceroase.<\/p>\n
Carbura de siliciu \u00een forma sa pur\u0103 se m\u00e2ndre\u0219te cu o rezisten\u021b\u0103 chimic\u0103 \u0219i termic\u0103 excelent\u0103, ceea ce o face potrivit\u0103 pentru \u0219lefuirea metalelor dure, cum ar fi cele \u00eent\u00e2lnite \u00een opera\u021biunile moderne de prelucrare a metalelor. Datorit\u0103 suprafe\u021bei sale extrem de abrazive, carbura de siliciu serve\u0219te, de asemenea, ca abraziv popular utilizat \u00een lucr\u0103rile moderne de lapid\u0103rie, deoarece este at\u00e2t durabil, c\u00e2t \u0219i relativ accesibil. Carbura de siliciu este utilizat\u0103, de asemenea, ca element de \u00eenc\u0103lzire \u00een cuptoarele industriale, precum \u0219i ca pies\u0103 rezistent\u0103 la uzur\u0103 folosit\u0103 la utilaje precum concasoarele \u0219i pompele, precum \u0219i ca substraturi semiconductoare pentru diode emi\u021b\u0103toare de lumin\u0103 (LED).<\/p>\n
Carbura de siliciu poate fi transformat\u0103 \u00een diferi\u021bi polimorfi prin controlul temperaturii de reac\u021bie \u0219i al procesului de formare, carbura de siliciu alfa (a-SiC) av\u00e2nd o structur\u0103 cristalin\u0103 hexagonal\u0103 asem\u0103n\u0103toare cu cea a Wurtzite. \u00cen acela\u0219i timp, carbura de siliciu beta (b-SiC) prezint\u0103 o structur\u0103 cristalin\u0103 de blenda de zinc asem\u0103n\u0103toare cu cea a diamantului. \u00cen cele din urm\u0103, carbura de siliciu tetraedric\u0103 (TiC), care are o rezisten\u021b\u0103 ridicat\u0103 la tensiune, dar este produs\u0103 doar \u00een cantit\u0103\u021bi mici, este considerat\u0103 cea mai dificil\u0103 dintre toate.<\/p>\n
SiC pur este un cristal opac de culoare galben-verde spre verde sau negru-alb\u0103strui, cu o densitate medie de 3,21 g\/cm3, care se tope\u0219te la 2700 grade Celsius, are o solubilitate \u00een ap\u0103 insolubil\u0103, dar se dizolv\u0103 \u00een solu\u021bie cu substan\u021be alcaline precum NaOH sau KOH. Atunci c\u00e2nd este topit cu siliciu formeaz\u0103 sticl\u0103 de carbur\u0103, \u00een timp ce atunci c\u00e2nd este vaporizat \u00een bobi\u021be monocristaline poate fi format pentru a fi utilizat \u00een dispozitive electronice.<\/p>\n
Carbura de siliciu este un material excep\u021bional de puternic, rezistent la coroziune \u0219i dur, cu o duritate Mohs de 9. Rezisten\u021ba sa la zg\u00e2rieturi \u00eel face foarte greu de zg\u00e2riat sau de spart, ceea ce \u00eel face perfect pentru aplica\u021bii de \u00eenalt\u0103 tensiune, cum ar fi fr\u00e2nele auto. Caracteristicile semiconductoare ale carburii de siliciu cu band\u0103 larg\u0103 reduc, de asemenea, necesarul de energie pentru trecerea electronilor \u00een banda sa de conduc\u021bie (de trei ori mai mic\u0103 dec\u00e2t cea a siliciului). Acest lucru face ca carbura de siliciu s\u0103 fie un candidat excelent pentru aplica\u021biile de \u00eenalt\u0103 tensiune.<\/p>\n
Carbura de carbon poate fi ob\u021binut\u0103 pe cale sintetic\u0103 prin reac\u021bia carbonului cu nisip de siliciu \u00eentr-un cuptor electric de grafit la temperaturi cuprinse \u00eentre 1.600 \u0219i 2.500 grade Celsius, fiind creat\u0103 pentru prima dat\u0103 \u00een mod artificial de Edward Acheson \u00een 1891 \u00een scopuri abrazive industriale. Munca sa l-a inspirat pe Henri Moisan din Fran\u021ba s\u0103 sintetizeze carbura de siliciu prin amestecarea cuar\u021bului cu carbon, d\u00e2nd na\u0219tere moissanitului, care este acum utilizat \u00een mod obi\u0219nuit ca bijuterie.<\/p>\n
Carbura de siliciu, ca material refractar, are numeroase aplica\u021bii, de la fabricarea uneltelor de t\u0103iere \u0219i a materialelor abrazive, a materialelor structurale (veste antiglon\u021b \u0219i armuri compozite), a pieselor de automobile (discuri de fr\u00e2n\u0103) p\u00e2n\u0103 la materiale rezistente la uzur\u0103 pentru pompe \u0219i motoare de rachet\u0103. Carbura de siliciu \u00ee\u0219i g\u0103se\u0219te, de asemenea, utilizarea ca diode emi\u021b\u0103toare de lumin\u0103 \u0219i tranzistori datorit\u0103 ratei sale sc\u0103zute de dilatare termic\u0103, rezisten\u021bei la reac\u021bii chimice \u0219i capacit\u0103\u021bii de a rezista la temperaturi ridicate; rigiditatea, duritatea \u0219i conductivitatea termic\u0103 ridicat\u0103 fac din ea o alegere atractiv\u0103 ca material pentru oglinzi pentru telescoapele astronomice, datorit\u0103 condi\u021biilor din spa\u021biu, precum \u0219i a nivelurilor de radia\u021bii care ar putea distruge alte materiale optice.<\/p>\n
Procesele de fabricare a carburii de siliciu implic\u0103 mai multe etape concepute pentru a produce un material de calitate superioar\u0103. Materiile prime trebuie mai \u00eent\u00e2i s\u0103 fie supuse unor procese de purificare riguroase care elimin\u0103 impurit\u0103\u021bile; acest lucru le permite produc\u0103torilor s\u0103 controleze mai bine compozi\u021bia produsului final.<\/p>\n
Dup\u0103 purificare, pulberile de siliciu \u0219i de carbon sunt combinate \u00een propor\u021bii specifice pentru a crea compozi\u021bia SiC dorit\u0103. Acestea sunt apoi formate \u00een diverse forme, cum ar fi a\u0219chii sau granule abrazive, folosind diverse tehnici, cum ar fi presarea, extrudarea \u0219i turnarea prin alunecare, \u00eenainte de a fi \u00eenc\u0103lzite la temperaturi ridicate prin sinterizare pentru o consolidare ulterioar\u0103 \u00een produse mai solide, mai dense \u0219i mai durabile, cu propriet\u0103\u021bi mecanice \u00eembun\u0103t\u0103\u021bite.<\/p>\n
Printre produsele din carbur\u0103 de siliciu se num\u0103r\u0103 vestele antiglon\u021b din ceramic\u0103 \u0219i fr\u00e2nele \u0219i ambreiajele auto fabricate din carbur\u0103 de siliciu; cristalele mari de SiC pot fi cultivate chiar \u0219i pentru a produce pietre pre\u021bioase rare precum moissanitul.<\/p>\n
SiC este un compus chimic anorganic, dar poate fi transformat pentru a se comporta mai mult ca un semiconductor prin ad\u0103ugarea de impurit\u0103\u021bi, cum ar fi azotul sau fosforul, care creeaz\u0103 regiuni de tip n \u0219i, respectiv, de tip p. Acest lucru permite SiC s\u0103 conduc\u0103 electricitatea \u00een func\u021bie de schimb\u0103rile de temperatur\u0103 \u0219i intensitate - ceea ce \u00eel face perfect pentru aplica\u021biile electronice de putere.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
What Is Silicon Carbide Composition? Silicon carbide (SiC) is an extremely hard and sturdy chemical compound composed of silicon and carbon that features wide band gap semiconductor properties for use in high temperature and voltage electronic devices. SiC is found naturally as a mineral known as moissanite and was first mass-produced as an abrasive in […]<\/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":"default","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":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","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-288","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/288","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=288"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/288\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":289,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/288\/revisions\/289"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=288"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=288"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=288"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}