Carbura de siliciu (SiC) este un material sintetic ultradur sintetizat pentru prima dat\u0103 \u00een 1891 de Edward Acheson \u00eentr-un cuptor \u00eenc\u0103lzit cu carbon \u0219i alumin\u0103. De la lansarea sa \u00een industrie ca abraziv industrial \u00een anii 1920, SiC a devenit rapid unul dintre cele mai c\u0103utate materiale pe scar\u0103 larg\u0103.<\/p>\n
SiC este disponibil \u00een diferite structuri cristaline cunoscute sub numele de polipare; pentru aplica\u021biile de mare putere, poliparetul cu structur\u0103 atomic\u0103 hexagonal\u0103 4H-SiC este cel mai bun.<\/p>\n
Carbura de siliciu este o ceramic\u0103 fin\u0103 cu diverse propriet\u0103\u021bi fizice care o fac unul dintre cele mai versatile materiale refractare de pe pia\u021b\u0103. De la rezisten\u021ba, duritatea, rezisten\u021ba la coroziune \u0219i punctul de topire ridicat p\u00e2n\u0103 la versatilitatea sa \u00een aplica\u021bii tehnice extreme - cum ar fi rulmen\u021bii de pompe, supapele, injectoarele de sablare \u0219i matri\u021bele de extrudare - carbura de siliciu s-a dovedit a fi un element vital pentru dispozitivele electronice moderne. \u00cen plus fa\u021b\u0103 de aceste caracteristici mecanice impresionante, carbura de siliciu ofer\u0103 capacit\u0103\u021bi semnificative de semiconductor ca ingredient indispensabil.<\/p>\n
Carbura de siliciu pur\u0103 este o substan\u021b\u0103 cristalin\u0103 incolor\u0103, cu o densitate de 3,21g\/mL \u0219i un punct de topire care dep\u0103\u0219e\u0219te 2700degC. Adesea produs\u0103 prin procesul Acheson, \u00een care nisipul de silice \u0219i cocsul sunt combinate \u0219i \u00eenc\u0103lzite la temperaturi ridicate \u00eentr-un cuptor electric p\u00e2n\u0103 c\u00e2nd nisipul de silice se carbonizeaz\u0103 pentru a forma structuri cristaline grosiere, cum ar fi a-SiC, \u00een timp ce pentru lingourile de b-SiC se formeaz\u0103 structuri cubice de diamant.<\/p>\n
Alpha-SiC este cel mai frecvent \u00eent\u00e2lnit polimorf al carburii de siliciu, av\u00e2nd o structur\u0103 cristalin\u0103 hexagonal\u0103 similar\u0103 cu cea a Wurtzite. Formele Beta-SiC cu structur\u0103 cristalin\u0103 cubic\u0103 diamantat\u0103 sunt cel mai des \u00eent\u00e2lnite \u00een meteori\u021bi; \u00een plus, aceast\u0103 form\u0103 este frecvent utilizat\u0103 \u00een produc\u021bia industrial\u0103 prin procese de topire \u0219i turnare pentru a realiza diverse produse.<\/p>\n
Carbura de siliciu este o ceramic\u0103 dur\u0103, f\u0103r\u0103 oxid, cu propriet\u0103\u021bi fizice \u0219i chimice remarcabile: duritate \u0219i rigiditate ridicate, rate sc\u0103zute de dilatare termic\u0103 \u0219i rezisten\u021b\u0103 excep\u021bional\u0103 la coroziune. \u00cen plus, banda sa larg\u0103 de separare \u00eel face potrivit pentru aplica\u021bii electronice de mare putere.<\/p>\n
Apa, alcoolul \u0219i majoritatea acizilor, cu excep\u021bia acidului fluorhidric \u0219i a fluorurilor acide, nu o dizolv\u0103, asigur\u00e2nd o stabilitate chimic\u0103 superioar\u0103 fa\u021b\u0103 de majoritatea celorlalte ceramici refractare.<\/p>\n
Carbura de siliciu a fost sintetizat\u0103 pentru prima dat\u0103 \u00een mod artificial de Edward Acheson \u00een 1891, ca produs secundar accidental al topiturii sale de carbon \u0219i alumin\u0103 \u00eenc\u0103lzite electric, \u0219i a devenit una dintre cele mai importante ceramici industriale din lume, utilizat\u0103 at\u00e2t ca material abraziv pentru aliajele de o\u021bel, c\u00e2t \u0219i ca ceramic\u0103 structural\u0103.<\/p>\n
Carbura de siliciu posed\u0103 un aranjament tetraedric str\u00e2ns compactat, legat covalent \u00eentre ele. O varietate de secven\u021be de stivuire dau na\u0219tere la diversele sale polipotipuri - fiecare dintre acestea se distinge prin propriet\u0103\u021bi fizice \u0219i chimice distincte.<\/p>\n
Forma alfa (a-SiC) prezint\u0103 o structur\u0103 cristalin\u0103 hexagonal\u0103 similar\u0103 cu cea a Wurtzite, \u00een timp ce versiunea beta (b-SiC) prezint\u0103 o structur\u0103 cristalin\u0103 de blenda de zinc similar\u0103 cu cea a diamantului. Ambele variet\u0103\u021bi de SiC pot fi prelucrate cu u\u0219urin\u021b\u0103, cu doar restric\u021bii limitate de duritate, \u0219i pot fi \u0219lefuite \u00een diverse forme pentru a fi utilizate ca produse abrazive sau oglinzi \u00een telescoape, acestea fiind aplica\u021bii populare pentru aceste materiale.<\/p>\n
Carbura de siliciu este un material semiconductor, ceea ce \u00eenseamn\u0103 c\u0103 prezint\u0103 unele caracteristici \u00eent\u00e2lnite at\u00e2t la metale (care conduc electricitatea), c\u00e2t \u0219i la nemetale, cum ar fi izolatorii (care se opun fluxului de electricitate). Natura exact\u0103 a propriet\u0103\u021bilor sale electrice depinde de temperatur\u0103 \u0219i de orice impurit\u0103\u021bi prezente \u00een structura sa cristalin\u0103 - la temperaturi mai sc\u0103zute ac\u021bioneaz\u0103 mai mult ca un izolator care rezist\u0103 la fluxul de electricitate, \u00een timp ce la temperaturi mai ridicate devine mai mult ca un conductor \u0219i permite electricitatea s\u0103 treac\u0103 prin el.<\/p>\n
Structura cristalin\u0103 a SiC const\u0103 \u00een straturi compuse din atomi de siliciu \u0219i de carbon lega\u021bi \u00een configura\u021bii tetraedrice. Aceste straturi str\u00e2ns compactate formeaz\u0103 o structur\u0103 str\u00e2ns\u0103, care d\u0103 na\u0219tere la diferite structuri cristaline numite polipotipuri; fiecare polipot are aceea\u0219i compozi\u021bie chimic\u0103, dar structuri cristaline diferite care \u00eei afecteaz\u0103 propriet\u0103\u021bile electrice. Fiecare secven\u021b\u0103 de stivuire a straturilor din fiecare politext poate produce structuri cristaline cubice, hexagonale sau romboedrice.<\/p>\n
SiC este un material atractiv pentru dispozitivele de putere de \u00eenalt\u0103 tensiune datorit\u0103 structurii sale cristaline tetraedrice \u0219i a benzii electronice largi, ceea ce \u00eel face deosebit de potrivit pentru diode \u0219i tranzistoare. Banda de separare electronic\u0103 mai larg\u0103 a SiC \u00eei permite s\u0103 reziste la c\u00e2mpuri electrice de rupere mai mari dec\u00e2t siliciul, av\u00e2nd \u00een acela\u0219i timp pierderi de comutare reduse care contribuie la \u00eembun\u0103t\u0103\u021birea eficien\u021bei energetice. \u00cen plus, conductivitatea carburii de siliciu poroase poate fi modificat\u0103 prin doparea cu impurit\u0103\u021bi pentru a ob\u021bine at\u00e2t o conductivitate mai mare, c\u00e2t \u0219i o capacitate de tensiune mai mare pentru a fi utilizat\u0103 \u00een convertoare de putere eficiente pentru convertoarele de putere ale vehiculelor electrice.<\/p>\n
Carbura de siliciu este un material extrem de dur, inert din punct de vedere chimic, care se g\u0103se\u0219te \u00een mod natural sub form\u0103 de diamante negre, cu o duritate Mohs de 9. Are multe propriet\u0103\u021bi avantajoase, inclusiv stabilitatea la temperatur\u0103, ratele sc\u0103zute de expansiune termic\u0103 \u0219i rezisten\u021ba la atacuri chimice, ceea ce \u00eel face perfect ca material semiconductor.<\/p>\n
Oxidul de litiu este un izolator electric excep\u021bional, cu un factor de rezisten\u021b\u0103 la tensiune de zece ori mai mare dec\u00e2t cel al siliciului, ceea ce \u00eel face o op\u021biune din ce \u00een ce mai atractiv\u0103 ca material de \u00eenlocuire a siliciului pentru electronica de putere \u0219i alte aplica\u021bii de mare putere.<\/p>\n
SiC este fabricat cu ajutorul diferitelor structuri cristaline polimorfe, fiecare av\u00e2nd un aranjament specific de atomi. Cele trei poliprotipuri comune de SiC produse sunt 3C-SiC, 4H-SiC \u0219i 6H-SiC; acestea difer\u0103 prin secven\u021ba de stivuire a straturilor, ceea ce duce la propriet\u0103\u021bi fizice \u0219i mecanice distincte.<\/p>\n
Cercet\u0103ri recente efectuate pe nanofire de SiC cu diferite rapoarte de ocupare structural\u0103 ODD au fost testate in-situ la trac\u021biune prin SEM pentru a evalua rezisten\u021ba \u0219i elasticitatea acestora, modulul de forfecare, calculele raportului Poisson pentru fiecare faz\u0103, analiza anizotropiei mecanice au ar\u0103tat c\u0103 Pm-SiC are un comportament mai puternic la forfecare \u00een compara\u021bie cu b-SiC \u0219i, respectiv, Pnnm-SiC NWs; \u00een plus, rezisten\u021ba a crescut odat\u0103 cu cre\u0219terea raportului de ocupare ODD p\u00e2n\u0103 la atingerea valorii de 32,6%, unde rezisten\u021ba a \u00eenceput s\u0103 scad\u0103 exponen\u021bial dup\u0103 aceea.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is an ultrahard synthetic material first synthesized in 1891 by Edward Acheson in a furnace heated with carbon and alumina. Since its release into industry as an industrial abrasive in the 1920s, SiC has quickly become one of the most sought-after materials on a large scale. SiC comes in various crystal structures […]<\/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-335","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/335","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=335"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/335\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":336,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/335\/revisions\/336"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=335"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=335"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=335"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}