Silicijev karbid ali karborundum () je trda keramika, ki je bila prvi\u010d mno\u017ei\u010dno proizvedena leta 1893 za uporabo kot abraziv. \u010ceprav obstajajo naravni primerki (moissanitni dragulji in majhne koli\u010dine kot magmatska kamnina, imenovana korund), se ve\u010dina sodobne uporabe izvaja sinteti\u010dno.<\/p>\n
Za SiC je znano, da ima visoko odpornost proti utrujanju, visoko toplotno prevodnost in nizek koeficient raztezanja, zaradi \u010desar je primeren za izdelavo, da prenese visoke temperature in ostane mo\u010dan v korozivnih okoljih.<\/p>\n
Silicijev karbid je eden redkih materialov z visoko toplotno prevodnostjo pri sobni temperaturi. Zaradi svoje trdnosti, togosti in temperaturne stabilnosti je silicijev karbid odli\u010den material za uporabo v zrcalih teleskopov, ki jih uporabljajo astronomi.<\/p>\n
Za sistemati\u010dne teoreti\u010dne raziskave strukturnih parametrov in toplotno-fizikalnih lastnosti kubi\u010dnega silicijevega karbida (3C-SiC) pri kon\u010dni temperaturi je bila uporabljena teorija funkcionalne gostote. Na\u0161i rezultati glede elasti\u010dnih konstant in Knoopove mikrotrdote so se zadovoljivo ujemali z eksperimentalnimi podatki in izra\u010dunanimi ugotovitvami, objavljenimi drugje.<\/p>\n
Z uporabo optimiziranih strukturnih modelov smo dobili tudi ocene energij nastajanja okvar na atomski ravni za ZrC, TiC in SiC z uporabo optimiziranih strukturnih modelov. Rezultati so pokazali, da se Debyejeva temperatura zni\u017euje z nara\u0161\u010dajo\u010dim \u0161tevilom atomov napak, medtem ko imajo CZr antisitne in VC napake ni\u017eje energije nastanka kot njihove nasprotne VSi in Sit napake; njihovo zmanj\u0161anje energije nastanka lahko vpliva na odpornost struktur 3C-SiC proti enoosni in stri\u017eni deformaciji.<\/p>\n
Silicijev karbid je eden najtr\u0161ih in toplotno najbolj prevodnih materialov v naravi, ki je odporen proti kislinam in lu\u017einam, hkrati pa je toplotno odporen do 1600 stopinj Celzija brez izgube trdnosti. Poleg tega je silicijev karbid odli\u010den elektri\u010dni prevodnik.<\/p>\n
Silicijev karbid je zaradi svoje \u0161iroke pasovne vrzeli primeren za uporabo v polprevodni\u0161kih napravah, kot so diode, tranzistorji in tiristorji, zaradi svoje sposobnosti prena\u0161anja velikih napetosti in tokov pa je uporaben tudi v visokozmogljivih energetskih napravah.<\/p>\n
Porozni SiC lahko spremenimo z dodajanjem grafenskih nanodelcev (GNP) in tako ustvarimo material z izbolj\u0161animi toplotnimi lastnostmi. Ta material je mogo\u010de izdelati s spekanjem stehiometri\u010dnega ali nestehiometri\u010dnega prahu SiC v teko\u010di fazi v iskrivi plazmi; testirane so bile razli\u010dne kombinacije pomo\u017enih sredstev za sintranje (Y2O3 in La2O3), da bi ocenili njihov vpliv na fazno sestavo, mikrostrukturo in toplotno prevodnost poroznih materialov z vsebnostjo GNP do 20 vol%; pri kompozitih z vsebnostjo GNP do 20% je bila opa\u017eena nemonotona temperaturna odvisnost.<\/p>\n
Edinstvena sestava silicijevih in ogljikovih atomov v kristalni mre\u017ei daje SiC-ju izjemne mehanske lastnosti, zaradi katerih je eden najtr\u0161ih in najtrdnej\u0161ih kerami\u010dnih materialov. Je zelo odporen proti koroziji zaradi kislin, lugov, staljenih soli in tudi proti obrabi; zaradi togosti in trdnosti je SiC privla\u010den material za sestavne dele, odporne proti obrabi, kot so brusilna kolesa ali svedri v mlinih, ekspanderjih ali ekstruderjih.<\/p>\n
Kerami\u010dni material je lahek, poleg tega pa ima tudi odli\u010dno odpornost na toplotne udarce - zdr\u017ei temperature do 1600 stopinj Celzija, ne da bi izgubil svoje mehanske lastnosti ali toplotno raztezanje, z nizkimi stopnjami toplotnega raztezanja in izjemno visokim Youngovim modulom, ki zagotavlja dimenzijsko stabilnost.<\/p>\n
Poroznost porozne keramike SiC se razlikuje glede na na\u010din oblikovanja (reakcijsko vezanje ali sintranje). \u0160tudije so pokazale, da se elektri\u010dna prevodnost in upogibna trdnost pove\u010dujeta s pove\u010devanjem vsebnosti B4C zaradi njegove sposobnosti adsorbiranja kisika iz materialov z matriko Si-C in s tem zmanj\u0161evanja dol\u017eine razpr\u0161itve fononov.<\/p>\n
Silicijev karbid se v proizvodnji uporablja kot abrazivno in rezalno orodje. Silicijev karbid je zaradi svoje trde in toplotno odporne povr\u0161ine mogo\u010de najti tudi kot elektronski polprevodnik v diodah in tranzistorjih, saj njegova napetostna toleranca presega napetostno toleranco silicija.<\/p>\n
Silicijev karbid je zaradi svoje trdote, odpornosti proti koroziji in visoke toplotne prevodnosti odli\u010den material za za\u0161\u010ditno opremo, kot so \u010delade in oklepne plo\u0161\u010de. Poleg tega zaradi svoje kemi\u010dne inertnosti ne reagira z vodo, zato je idealen za uporabo v okoljih z visoko vla\u017enostjo, kot so vesoljska plovila in morska okolja.<\/p>\n
Rekristalizirani silicijev karbid (RSiC) se pona\u0161a z neprimerljivo kombinacijo mehanskih, toplotnih in elektri\u010dnih lastnosti kot vse druge razli\u010dice SiC. Zaradi goste mikrostrukture ima RSiC nizek koeficient raztezanja, hkrati pa ohranja trdnost in togost pri visokih temperaturah; poleg tega ima relativno vi\u0161je vrednosti elasti\u010dnega modula kot strukturna cirkonijeva keramika in nizke vrednosti koeficienta toplotnega raztezanja v primerjavi s strukturno cirkonijevo keramiko.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide, or carborundum (), is a hard ceramic first mass-produced in 1893 for use as an abrasive. While natural instances exist (moissanite gems and small quantities as an igneous rock called corundum), most modern day usage occurs synthetically. SiC is known to exhibit high fatigue resistance, high thermal conductivity and a low coefficient of […]<\/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-190","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=190"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":191,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190\/revisions\/191"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=190"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=190"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=190"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}