Carbura de siliciu (SiC) este un material ceramic anorganic utilizat pe scar\u0103 larg\u0103 \u00een aplica\u021biile cu solicit\u0103ri mecanice \u0219i termice, fiind al doilea \u00een ceea ce prive\u0219te duritatea, dup\u0103 carbura de bor \u0219i diamant.<\/p>\n
Carborundumul a fost descoperit pentru prima dat\u0103 de inventatorul american Edward G. Acheson \u00een timp ce \u00eencerca s\u0103 produc\u0103 diamante artificiale \u00een 1891 \u0219i de atunci a devenit o component\u0103 indispensabil\u0103 \u00een uneltele de t\u0103iere \u0219i \u00een garniturile refractare.<\/p>\n
Carbura de siliciu are propriet\u0103\u021bi fizice impresionante, dar este frecvent \u00een\u021beleas\u0103 \u0219i interpretat\u0103 gre\u0219it. Duritatea este adesea confundat\u0103 cu rezisten\u021ba; \u00een realitate, aceasta se refer\u0103 mai degrab\u0103 la rezisten\u021ba materialelor la deformare dec\u00e2t la rigiditate sau rigiditate.<\/p>\n
Duritatea materialelor este determinat\u0103 de microdurabilitatea sau modulul de forfecare la scar\u0103 mic\u0103 \u00een toate direc\u021biile, nu de rigiditatea sau modulul Young, care depinde de diver\u0219i factori, inclusiv de geometrie \u0219i compozi\u021bia chimic\u0103; de exemplu, carbura de siliciu este mult mai dur\u0103 dec\u00e2t diamantul, dar mai pu\u021bin rigid\u0103 dec\u00e2t osmiul sau tungstenul, de exemplu.<\/p>\n
Materialele mai dure au tendin\u021ba de a fi mai rezistente la deterior\u0103ri, dar mai pu\u021bin flexibile sau elastice dec\u00e2t cele mai moi - de aceea duritatea \u0219i duritatea sunt uneori utilizate \u00een mod interschimbabil.<\/p>\n
Carbura de siliciu are cea mai mare duritate dintre to\u021bi compu\u0219ii cristalini, de\u0219i nu este la fel de dur\u0103 ca diamantul. Produs\u0103 industrial pentru a fi utilizat\u0103 ca abraziv \u0219i \u00een alte aplica\u021bii metalurgice \u0219i refractare, precum \u0219i \u00een produc\u021bia de ceramic\u0103, carbura de siliciu poate fi g\u0103sit\u0103 \u0219i ca alternativ\u0103 la bijuteriile din moissanit sintetic pentru pietrele pre\u021bioase naturale.<\/p>\n
Compozitele care con\u021bin carbur\u0103 de siliciu \u00eenregistreaz\u0103 o cre\u0219tere a durit\u0103\u021bii propor\u021bional\u0103 cu procentul de greutate al SiC, datorit\u0103 faptului c\u0103 sunt \u00eencorporate \u00een matrice \u0219i sunt mai rezistente la deteriorare \u0219i la for\u021bele de forfecare.<\/p>\n
Carbura de siliciu are o conductivitate termic\u0103 ridicat\u0103, ceea ce \u00eenseamn\u0103 c\u0103 transfer\u0103 u\u0219or c\u0103ldura. Acest lucru se \u00eent\u00e2mpl\u0103 prin vibra\u021bii moleculare \u0219i contactul dintre moleculele din material; gradien\u021bii de temperatur\u0103 pe grosimea sa joac\u0103 un rol esen\u021bial \u00een acest transfer, la fel ca \u0219i densitatea \u0219i structura cristalin\u0103 a p\u0103r\u021bilor sale constitutive.<\/p>\n
Conductivitatea termic\u0103 este o caracteristic\u0103 esen\u021bial\u0103 pentru producerea de materiale ceramice avansate, cum ar fi cele utilizate \u00een fr\u00e2nele \u0219i ambreiajele auto, permi\u021b\u00e2nd acestor materiale s\u0103 func\u021bioneze la temperaturi mai ridicate f\u0103r\u0103 a-\u0219i pierde propriet\u0103\u021bile mecanice. Ceramica este, de asemenea, utilizat\u0103 pe scar\u0103 larg\u0103 ca material pentru veste antiglon\u021b, deoarece rezisten\u021ba sa poate rezista la niveluri extrem de ridicate de for\u021b\u0103 f\u0103r\u0103 a se rupe.<\/p>\n
Conductivitatea ridicat\u0103 a SiC permite semiconductoarelor fabricate cu SiC s\u0103 func\u021bioneze la frecven\u021be \u0219i temperaturi mult mai ridicate dec\u00e2t tranzistorii \u0219i diodele pe baz\u0103 de siliciu, reduc\u00e2nd pierderile de putere \u0219i cresc\u00e2nd \u00een acela\u0219i timp fiabilitatea.<\/p>\n
Compozi\u021bia chimic\u0103 a carburii de siliciu o face, de asemenea, un material extrem de stabil care rezist\u0103 la coroziune, fiind una dintre cele mai durabile ceramici industriale \u0219i metalurgice disponibile \u00een prezent. Se m\u00e2ndre\u0219te cu o rezisten\u021b\u0103 excelent\u0103 la substan\u021be chimice precum acizii clorhidric, sulfuric \u0219i fluorhidric, precum \u0219i la bazele concentrate precum hidroxidul de sodiu. Mai mult, carbura de siliciu poate fi chiar topit\u0103 la temperaturi ridicate pentru a forma leg\u0103turi puternice cu sticla sau cu alte materiale fragile precum ceramica.<\/p>\n
Conductivitatea electric\u0103 a SiC \u00eel face un material nepre\u021buit \u00een aplica\u021biile de putere, \u00een special cele care implic\u0103 cantit\u0103\u021bi mari de curent. Datorit\u0103 propriet\u0103\u021bilor sale electrice impresionante, SiC a ap\u0103rut ca o alternativ\u0103 viabil\u0103 la semiconductorii de siliciu pentru utiliz\u0103ri solicitante, cum ar fi electronica de alimentare a automobilelor electrice \u0219i instrumentele de pe sondele de pe Marte sau Venus (Mantooth, Zetterling & Rusu).<\/p>\n
Conductivitatea electric\u0103 ridicat\u0103 a SiC poate fi atribuit\u0103 benzii sale interzise largi. Decalajul dintre benzile de valen\u021b\u0103 \u0219i de conduc\u021bie determin\u0103 dac\u0103 un material este conductor sau izolator; \u00een cazul unui decalaj larg, electronii se pot deplasa liber din banda de valen\u021b\u0103 \u00een banda de conduc\u021bie, \u00een timp ce traversarea acestui decalaj necesit\u0103 cantit\u0103\u021bi de energie prohibitiv de mari pentru un izolator.<\/p>\n
Infiltrarea chimic\u0103 a vaporilor (CVI) sau impregnarea cu polimeri \u0219i piroliza (PIP) a SiC de tip n \u00een matricea sa cre\u0219te conductivitatea electric\u0103 cu dou\u0103 p\u00e2n\u0103 la trei ordine de m\u0103rime la temperaturi ridicate, datorit\u0103 form\u0103rii de cristale cu benzi interzise mai mici dec\u00e2t cele ale carburii de siliciu \u00een stare pur\u0103. Aceast\u0103 cre\u0219tere poate fi atribuit\u0103 form\u0103rii de noi cristale de SiC cu o conductivitate electric\u0103 mai mare.<\/p>\n
Materialul Si-SiC posed\u0103 o conductivitate electric\u0103 \u00eentre 105 \u0219i 107 Ohm*cm datorit\u0103 ratei sale sc\u0103zute de expansiune termic\u0103 \u0219i conductivit\u0103\u021bii electrice de 105-107 Ohm*cm pe cm p\u0103trat, ceea ce \u00eel face potrivit pentru aplica\u021bii care necesit\u0103 curen\u021bi \u0219i temperaturi ridicate, rezisten\u021b\u0103 la eroziune \u0219i protec\u021bie \u00eempotriva coroziunii. Cu astfel de propriet\u0103\u021bi combinate, Si-SiC se eviden\u021biaz\u0103 ca un candidat ideal.<\/p>\n
Carbura de siliciu este compus\u0103 din atomi de carbon \u0219i de siliciu dispu\u0219i \u00een structuri cu patru fe\u021be legate prin leg\u0103turi puternice care alc\u0103tuiesc structura sa cristalin\u0103. Aceste leg\u0103turi puternice confer\u0103 carburii de siliciu o suprafa\u021b\u0103 extrem de dur\u0103 \u0219i rezistent\u0103, care este, de asemenea, rezistent\u0103 la substan\u021be chimice; durabilitatea sa o protejeaz\u0103, de asemenea, \u00eempotriva atacurilor acide, precum \u0219i a \u0219ocurilor termice de p\u00e2n\u0103 la 1600degC. \u00cen plus, rezisten\u021ba sa excelent\u0103 la deteriorarea prin impact o face potrivit\u0103 pentru aplica\u021bii \u00een care uzura fizic\u0103 joac\u0103 un rol important, cum ar fi duzele de pulverizare, duzele de sablare sau componentele ciclonului.<\/p>\n
Nanoparticulele ceramice sunt unul dintre cele mai u\u0219oare, mai rezistente \u0219i mai dure materiale ceramice avansate disponibile. Se m\u00e2ndre\u0219te cu propriet\u0103\u021bi electrice excelente, cu o conductivitate termic\u0103 excelent\u0103 \u0219i un coeficient sc\u0103zut de dilatare termic\u0103; \u00een plus, rezist\u0103 la temperaturi ridicate ca material semiconductor.<\/p>\n
Carbura de siliciu se m\u00e2ndre\u0219te cu un semiconductor cu band\u0103 interzis\u0103 larg\u0103, ceea ce \u00eel face potrivit pentru electronica de putere. Rezisten\u021ba sa la tensiune este de 10 ori mai mare dec\u00e2t cea a siliciului obi\u0219nuit \u0219i exceleaz\u0103 fa\u021b\u0103 de nitrur\u0103 de galiu \u00een sistemele care func\u021bioneaz\u0103 la viteze sau temperaturi ridicate.<\/p>\n
Produc\u021bia de diamant sintetic este realizat\u0103 \u00een principal pentru a fi utilizat ca abraziv; cu toate acestea, alte aplica\u021bii ale diamantului sintetic pot include aplica\u021bii lapidare. Datorit\u0103 durabilit\u0103\u021bii sale \u00eendelungate \u0219i rezisten\u021bei la abraziune, diamantul sintetic este utilizat frecvent de c\u0103tre lapidarii moderni ca ingredient datorit\u0103 durabilit\u0103\u021bii \u0219i rezisten\u021bei sale la deteriorarea prin uzur\u0103. Mai mult, diamantul sintetic poate fi g\u0103sit, de asemenea, utilizat ca abraziv \u00een uneltele de \u0219lefuit, piesele auto \u0219i materialele refractare - fiind, de asemenea, dur, durabil \u0219i util atunci c\u00e2nd este combinat cu materiale precum o\u021belul \u0219i carbura de tungsten \u00een aplica\u021bii de prelucrare combinate cu alte materiale dure \u0219i durabile precum o\u021belul \u0219i carbura de tungsten pentru rezultate \u00eembun\u0103t\u0103\u021bite.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is an inorganic ceramic material widely used in mechanically and thermally demanding applications, second only to boron carbide and diamond in terms of hardness. Carborundum was first discovered by American inventor Edward G. Acheson while trying to produce artificial diamonds in 1891 and has become an indispensable component in cutting tools and […]<\/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-308","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/308","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=308"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/308\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":309,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/308\/revisions\/309"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=308"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=308"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=308"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}