Карбид кремния КТЭ

Карбид кремния cte - один из самых легких, твердых и прочных керамических материалов на рынке. Он обладает отличной устойчивостью к воздействию кислот, а также низкой теплопроводностью и тепловым расширением, и может выдерживать экстремальные температуры без проблем с тепловым расширением.

Кристаллический графен имеет слоистую кристаллическую структуру и существует в нескольких политипах, отличающихся только последовательностью укладки слоев. Все они имеют характерные электронные зазоры; из этих модификаций особенно привлекательными свойствами обладает бета-модификация.

Механические свойства

Карбид кремния (SiC) - это необычная техническая керамика, которая стала незаменимым материалом в современных технологических приложениях. Этот черно-серый или серый материал отличается большей плотностью, чем многие обычные керамики, но меньшей плотностью, чем многие металлы; обладая превосходными механическими свойствами и термической стабильностью, SiC является отличным решением в сложных условиях, где традиционные материалы могут не справиться.

Карбид кремния cte состоит из решетки связей между атомами углерода и кремния, образующих чрезвычайно долговечный, прочный материал с отличными износостойкими и окислительными свойствами, который надежно работает в экстремальных условиях, таких как печи, расплавленные металлы и нефтехимическая промышленность.

Высокая химическая инертность делает поликарбонат идеальным для безопасной работы в жестких химических средах, которые быстро разрушают более хрупкие материалы, например, в сталелитейном, нефтехимическом и керамическом производстве, где химические соединения часто используются в качестве сырья или катализаторов для обеспечения функционирования продукции. Это свойство делает поликарбонат особенно подходящим для надежной работы в таких условиях.

Керамический карбид кремния известен как высокопрочный материал, обладающий более высоким модулем Юнга, чем большинство керамических материалов, что позволяет ему выдерживать удары, которые в противном случае могли бы привести к разрушению или растрескиванию материалов более низкого качества. Благодаря этому свойству он стал широко использоваться в мельницах, измельчителях, расширителях и экструдерах, где может произойти износ и износ.

Карбид кремния как промышленная керамика может выдерживать суровые условия окружающей среды, такие как экстремальные температуры, химическая коррозия и истирание. Кроме того, эта высокопрочная керамика способна выдерживать высокие уровни механических нагрузок, выдерживая давление до 240 МПа и предел прочности на разрыв 10 ГПа соответственно.

Как и другие технические керамики, карбид кремния обладает чрезвычайно низким коэффициентом теплового расширения (КТР), что позволяет ему сохранять свою структуру при перепадах температур. Эта характеристика делает карбид кремния незаменимым в полупроводниковых приборах, где высокие уровни мощности должны работать при сильных перепадах температур. Кроме того, карбид кремния обладает исключительной механической прочностью - модуль Юнга, превышающий 400 МПа, обеспечивает хорошую стабильность размеров.

Тепловые свойства

Карбид кремния - чрезвычайно прочный и гибкий материал, способный выдерживать экстремальные температуры, химически инертный и невоспламеняющийся, что делает его идеальным материалом для таких сложных условий, как 3D-печать, баллистическое производство, энергетические технологии или производство бумаги. Кроме того, карбид кремния обладает низким уровнем токсичности и поэтому подходит для многих областей применения, где металлы иначе не работают.

Карбид кремния CTE обладает превосходными тепловыми свойствами для использования в приложениях при повышенных температурах, включая полупроводники и электронные устройства. Его превосходная температурная стабильность помогает предотвратить деградацию из-за горячих точек в устройствах, а низкое тепловое расширение выдерживает большие изменения без напряжения в соединениях или растрескивания - в результате обеспечивается надежная работа при повышенных температурах. SiC имеет значительно более низкий коэффициент теплового расширения (CTE), что делает его более надежным по сравнению с металлическими материалами при восприятии таких нагрузок.

Исторические методы получения карбида кремния заключались в нагревании смеси глины (силиката алюминия) и порошкообразного кокса в железной чаше. В 1891 году Эдвард Гудрич Ачесон приписал себе заслугу в производстве крупных партий; его продукт стал известен как карборунд. Сегодня, однако, его производство может также включать растворение углерода в жидком кремнии, плавление карбида кальция и кремния или использование электрических печей для восстановления кремния углеродом.

Карбид кремния - превосходный теплопроводник, теплопроводность которого примерно в два раза выше, чем у чистой меди, низкие показатели теплового расширения и устойчивость к тепловому удару.

Карбид кремния - популярный огнеупорный материал благодаря своей прочности, жесткости и термическим свойствам; занимает девятое место по шкале твердости Мооса, выше глинозема, но ниже алмаза. Благодаря этой универсальности он отлично подходит для изготовления зеркал астрономических телескопов.

Тепловые свойства пористого карбида кремния могут быть улучшены за счет добавления таких добавок, как бор или магний, повышающих тугоплавкость и модуль упругости для увеличения производительности в сложных условиях.

Химические свойства

Карбид кремния (SiC), обычно называемый карборундом, является одним из основных промышленных керамических материалов. Впервые синтетически полученный Эдвардом Ачесоном в 1891 году, SiC является одним из самых твердых веществ на земле, уступая лишь алмазу по шкале твердости Мооса, и обладает высокой коррозионной и абразивной стойкостью, а также исключительной устойчивостью к тепловым ударам - качества, которые делают его неоценимым в составе промышленного и военного оборудования.

SiC - инертный материал, состоящий из прочных связей между атомами углерода и кремния, что придает ему необычайную твердость, механическую прочность, высокие температуры плавления и кипения, низкую плотность и теплопроводность. Высокая химическая инертность SiC позволяет ему противостоять коррозии от солей, кислот, щелочей и шлаков, не подвергаясь при этом воздействию воздуха или пара в обычных условиях, хотя при воздействии кислой среды или нагреве при высоких температурах может быстро произойти окисление.

SiC обладает множеством разнообразных химических свойств, которые зависят от его кристаллографической структуры и состава. Различные политипы, или кристаллические формы SiC, проявляют разные полупроводниковые свойства, зависящие от структуры и ориентации в решетке - например, 6H SiC демонстрирует значительно большую подвижность электронов по сравнению с 3C и 4H формами материала.

Карбид кремния обладает впечатляющими физическими и химическими свойствами, которые делают его превосходным материалом для использования в ядерных реакторах, включая отсутствие реакции с низким сечением нейтронов и отличную устойчивость к радиационному повреждению. Таким образом, карбид кремния является отличным выбором материала.

В природе SiC встречается в виде черного минерала под названием муассанит, который можно найти в очень ограниченных количествах в корундовых месторождениях и кимберлитовых трубках, хотя его также можно синтезировать искусственным путем в лабораториях. Больше всего муассанита природного происхождения добывается в каньоне Дьябло в Аризоне, где он используется для производства синтетических бриллиантов, хотя другие источники включают метеориты и песчаник. Большая часть SiC, продаваемого по всему миру, производится синтетическим путем для использования в качестве абразива, добавки к стали, структурного керамического компонента или компонента полупроводниковой электроники - однако чаще всего он продается синтетическим путем для использования в компонентах и приложениях полупроводниковой электроники.

Электрические свойства

Карбид кремния в кристаллическом виде представляет собой полупроводник с широкой полосой пропускания и привлекательным профилем свойств, включая исключительно высокое электрическое поле пробоя и быструю скорость насыщения носителей заряда. Кроме того, карбид кремния обладает в три раза более высокой теплопроводностью, чем Si, и инертен к химическим веществам, что делает его отличным материалом для использования в электрических и оптоэлектронных приложениях.

Универсальные свойства карбида кремния делают его ключевым элементом современных технологических и промышленных приложений, требующих стабильности, эффективности и устойчивости. Способность выдерживать экстремальные температуры и противостоять химическим реакциям делает его бесценным компонентом в передовых системах, работающих в экстремальных условиях.

Карбид кремния имеет необычную кристаллическую структуру, характеризующуюся сильными химическими связями между атомами углерода и кремния, что обусловливает его твердость, химическую инертность, термостойкость и теплопроводность, которые делают его пригодным для использования в экстремальных условиях.

SiC отличается от многих видов керамики тем, что не теряет прочности в диапазоне температур и остается неповрежденным даже в суровых условиях окружающей среды. Кроме того, он инертен к кислотам и химическим веществам, присутствующим в окружающей среде, что снижает вероятность повреждения механических компонентов или сред, подвергающихся интенсивным воздействиям окружающей среды.

С химической точки зрения наиболее характерным свойством керамики является ее нерастворимость в воде и спирте - эта характеристика отличает ее от обычных керамических материалов, а также некоторых металлов, и свидетельствует о ее устойчивости к воздействию агрессивных химических сред.

Карбид кремния отличается низким коэффициентом теплового расширения и исключительной прочностью при повышенных температурах, что делает его идеальным для применения в сложных условиях и высокотехнологичных средах. Кроме того, его нерастворимость делает его разумным выбором в условиях высокого давления, где другие материалы со временем разрушаются или портятся.

Карбид кремния находит широкое применение в технологии динамических уплотнений, таких как подшипники скольжения и механические уплотнения, используемые в насосах и приводных системах. Кроме того, карбид кремния можно найти в баллистических технологиях, энергетике, производстве бумаги и в качестве компонента в трубопроводных системах. Кроме того, этот материал является привлекательным выбором для 3D-печати благодаря исключительной долговечности инструмента в сложных условиях горячего и высокого давления.