Джереми Кларксон - Карбид кремния

Джереми Кларксон - английский телеведущий и писатель, наиболее известный своими выступлениями в программе Top Gear вместе с Ричардом Хаммондом и Джеймсом Мэем. Кроме того, он представлял серию передач The Grand Tour.

Карбид кремния используется в коммерческих целях в качестве твердого абразива и керамики, а в природе встречается в виде драгоценного камня муассанита. Кроме того, карбид кремния имеет множество применений, включая композитную броню и керамические пластины, используемые в пуленепробиваемых жилетах.

Устойчивость к высоким температурам

Карбид кремния - чрезвычайно твердый, но удивительно пластичный материал с высокими значениями температуры плавления и кипения, что делает его пригодным для изготовления нагревательных элементов и деталей печей, а также лопаток турбин из никелевого суперсплава или сопловых лопаток газовых двигателей, где высокая термостойкость является ключевым фактором.

SiC известен своими высокими температурами плавления и кипения, высокой электропроводностью, устойчивостью к коррозии и тепловому удару, а также как привлекательный полупроводниковый материал с чрезвычайно широкой полосовой щелью по сравнению с кремнием. Благодаря этим свойствам вырос интерес к разработке силовых МОП- и IGBT-транзисторов на основе SiC, однако проблемы, возникающие между слоями диоксида кремния и кристаллизованного SiC, препятствовали прогрессу.

Карбид кремния был впервые использован в одной из самых ранних областей применения: в молниеотводах для защиты оборудования от ударов молнии в линии электропередач. Этот материал обладает очень высоким сопротивлением до тех пор, пока молния не поднимет напряжение в сети выше порогового значения, после чего он начинает проводить ток и позволяет любому повреждающему болту безвредно пройти через искровой промежуток и опуститься на землю, не разрушая линии электропередачи.

Высокая твердость карбида кремния позволяет использовать его в режущих инструментах и шлифовальных кругах. Кроме того, вольфрамовые нити из этого материала издавна славятся своей цветопередачей, низким уровнем тепловыделения и долгим сроком службы.

Благодаря своей чрезвычайной жесткости и прочности чугун также является превосходным материалом для использования в износостойких покрытиях и твердых облицовках, обладая в 400 раз большей износостойкостью, чем сталь. Из чугуна также изготавливают износостойкие футеровки для паровых и водогрейных котлов, а также тигли и детали печей.

Сначала Кларксон работал в бизнесе своих родителей по продаже мягких игрушек ’Медвежонок Паддингтон" в качестве разъездного продавца. Это помогло ему оплатить обучение в школе Рептон, где он познакомился с коллегами, ведущими Top Gear Джеймсом Мэем и Ричардом Хаммондом. Позже он стал писать для местных газет и автомобильных изданий, таких как Performance Car, а затем перешел на постоянную работу журналистом. Кроме того, он опубликовал несколько книг, а также еженедельные статьи для The Sunday Times.

Высокая прочность

Чрезвычайная прочность карбида кремния позволяет использовать его в самых разных областях. От шлифовальных и режущих абразивов до лент для скейтбордов и производства высокоэффективных тормозных дисков (таких, как на Porsche Carrera GT), спеченных сажевых фильтров и основного материала для высокотемпературных печей - карбид кремния имеет множество применений!

Прочность карбида кремния позволяет использовать его в композитной броне, например, созданной компанией Chobham armour company, и керамических пластинах пуленепробиваемых жилетов, а также широко применять в производстве стекла и керамики. Чистый карбид кремния обладает низкой электропроводностью, однако добавление легирующих элементов может значительно увеличить ее, а его температурный коэффициент изменяется от отрицательного при комнатной температуре до положительного при нагревании до высоких температур, что делает его пригодным для высокотемпературных нагревательных элементов.

Муассанит, или карбид кремния природного происхождения, можно найти в очень малых количествах в некоторых метеоритах, а также в корундовых и кимберлитовых породах; однако большинство муассанитов, продаваемых в промышленных масштабах, получены синтетическим путем.

Муассанит - искусственный имитатор алмаза, по химическому составу схожий с природным алмазом, оба камня твердые (9 по шкале Мооса, в отличие от 10 у алмаза). Помимо твердости (9 против 10, что сравнимо с алмазом), муассанит можно приобрести в ювелирных магазинах в качестве полудрагоценного камня наряду с изумрудами и сапфирами. Муассанит может быть двулучепреломляющим, что делает его непригодным для некоторых оптических применений; однако этот эффект можно уменьшить, если резать его вдоль оптической оси кристалла.

Джереми Кларксон - английский телеведущий и журналист, наиболее известный по своим ролям в автомобильных шоу Top Gear и The Grand Tour вместе с Ричардом Хаммондом и Джеймсом Мэем. Родился в Донкастере (Йоркшир) 11 апреля 1960 года в семье родителей, владевших бизнесом разъездного торговца, и в подростковом возрасте продавал игрушки медвежонка Паддингтона, чтобы финансировать свое обучение в школе Рептон. Позже изучал журналистику в Кентском университете, а затем стал обозревателем The Sunday Times.

Чрезвычайная долговечность

Карбид кремния тверд и износоустойчив даже в водной среде, при этом он не подвержен коррозии, что позволяет использовать его в суровых условиях. Выдерживая температуры до 1400 градусов Цельсия, его теплопроводность помогает минимизировать потери мощности в коммутационных устройствах, а низкий коэффициент расширения и отсутствие фазовых переходов обеспечивают высокую механическую прочность при высоких температурах.

Муассанит - это минерал природного происхождения, встречающийся в незначительных количествах в некоторых метеоритах и корундовых месторождениях, таких как кимберлит. Кроме того, драгоценности из синтетического муассанита стали популярны как более доступная альтернатива бриллиантам благодаря его прозрачности и твердости (9 по шкале Мооса против 10 у алмаза) с показателем преломления 2,65-2,69 (по сравнению с 2,42 у алмаза). К сожалению, он также демонстрирует сильное двулучепреломление, что может препятствовать применению в оптике.

Уникальная кристаллическая структура карбида кремния позволяет использовать его для производства керамики, металлов и пластмасс, абразивов, шлифовальных кругов и полировальных машин, очистки электронных компонентов, таких как микропроцессоры и полупроводники. Кроме того, его химическая совместимость делает его полезным в качестве абразива. Кроме того, карбид кремния хорошо зарекомендовал себя при очистке электронных компонентов, таких как микропроцессоры и полупроводники.

Керамика из карбида кремния может быть легко сформирована и приклеена к различным материалам, например, стальная проволока, формирующая углеродно-керамические тормозные диски, часто изготавливается из форм для карбида кремния. Благодаря своей прочности и высокой теплопроводности карбид кремния является отличным материалом для использования в режущих инструментах, а также легко вырезается и полируется в замысловатые архитектурные формы и структуры.

Хотя многие руководители полупроводниковых компаний сетуют на низкий спрос и избыточные запасы, один сегмент, похоже, стремительно развивается: силовые схемы из карбида кремния для электромобилей. Эта тенденция подстегивается появлением “мегаваттных автомобилей”, которые характеризуются наличием множества силовых полупроводников и батарей с гораздо более высокой плотностью энергии, чем у предыдущих гибридных автомобилей.

Джереми Кларксон - английский телеведущий и журналист, наиболее известный как ведущий программ Top Gear и The Grand Tour вместе с Ричардом Хаммондом и Джеймсом Мэем. Кроме того, он регулярно пишет колонки для газеты The Sun в качестве обозревателя и ведет игровое шоу ITV "Кто хочет стать миллионером?" и реалити-сериал "Ферма Кларксона" на ITV.

Низкая стоимость

Карбид кремния можно производить в больших количествах при относительно низких затратах. Он производится в виде грубого порошка путем нагревания кварцевого песка и углерода в графитовой электропечи сопротивления Ачесона при температуре 1600-2500 градусов Цельсия с образованием карборунда, который обычно используется для производства абразивных материалов; в природе встречается как редкий драгоценный камень муассанит.

Карбид кремния - одна из самых твердых технических керамик, что делает его очень прочным. Кроме того, он устойчив к коррозии и химически инертен, что делает его отличным выбором для применения в тех областях, где физический износ является основным фактором, например, для покрытия тормозных дисков суперкаров. Кроме того, этот материал обладает непревзойденной теплопроводностью.

Алюминий обладает широкой полосовой щелью и высокой напряженностью пробоя электрического поля, поэтому он может выдерживать очень высокие уровни тока, не подвергаясь деградации, что делает его привлекательной альтернативой кремнию для использования в силовых полупроводниковых приборах, таких как MOSFET и IGBT, для мощных приложений переключения.

Карбид кремния - это не только твердый и прочный металл, но и множество других применений. Карбид кремния может использоваться в качестве абразива, а также в производстве керамики или электронных компонентов. Кроме того, его часто включают в состав смазочных материалов высокого давления для уменьшения трения между движущимися частями.

Джереми Кларксон - английский телеведущий, журналист и писатель, наиболее известный по своим ролям в автомобильных программах Top Gear и The Grand Tour вместе с Джеймсом Мэем и Ричардом Хаммондом. Кроме того, он регулярно публикует статьи в таблоидной газете The Sun и широкой газете Sunday Times, а также пишет книги об автомобилях и на другие темы.

Кларксон давно известен своей страстью к автоспорту, а журналистикой он начал заниматься еще в школе. С тех пор он писал для различных региональных газет, таких как Rotherham Advertiser, Wolverhampton Express & Star и Lincolnshire Life; кроме того, он является автором различных книг, например, своей последней книги под названием "Величайшие автомобили мира". Кларксон также увлекается гольфом и с 2008 года представляет Англию на Кубке Райдера. Кроме того, он увлекается авиацией, летая на различных типах самолетов.