![\"Densiteten](\"http:\/\/ceramicatijolart.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/The-Density-of-Silicon-Carbide.jpg\")
<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Kiselkarbid (SiC) \u00e4r ett av de l\u00e4ttaste, h\u00e5rdaste och starkaste avancerade keramiska materialen med \u00f6verl\u00e4gsen best\u00e4ndighet mot syror, sm\u00e4lta salter, l\u00e5g v\u00e4rmeutvidgning och n\u00f6tning. Dessutom g\u00f6r dess styrka och styvhet att det kan motst\u00e5 fysiskt slitage som erosion eller slitage i spraymunstycken eller andra komponenter i en applikation.<\/p>\n
Acheson var f\u00f6rst med kommersiell produktion av SiC 1891 genom reaktionsbindning eller sintring.<\/p>\n
Kiselkarbid (SiC) \u00e4r en oorganisk kemisk f\u00f6rening som best\u00e5r av kisel och kol. SiC finns naturligt som det s\u00e4llsynta mineralet moissanit, men har ocks\u00e5 massproducerats som pulver eller enstaka kristaller sedan 1893 och anv\u00e4nds som slipmedel. Dessutom inneh\u00e5ller SiC-keramikplattor som anv\u00e4nds f\u00f6r skotts\u00e4kra v\u00e4star detta material, liksom det odlas som halvledare f\u00f6r att skapa ljusr\u00f6da LED-lampor vars gr\u00f6nbl\u00e5a ljus utg\u00f6r ett bra slipande ytmaterial.<\/p>\n
Kiselkarbid har en exceptionellt h\u00f6g densitet p\u00e5 3,21 g cm-3, vilket g\u00f6r den till en av de t\u00e4taste f\u00f6reningarna p\u00e5 jorden. \u00c4ven om det \u00e4r ol\u00f6sligt i vatten kan det l\u00f6sas upp med alkalier som NaOH och KOH och till och med j\u00e4rn sm\u00e4lt vid temperaturer h\u00f6gre \u00e4n 2700 degC. Kiselkarbid reagerar inte heller snabbt med luft eller vatten, men kan genomg\u00e5 kemiska reaktioner vid h\u00f6gre temperaturer som ger upphov till amorf kiseldioxid och metan som biprodukter.<\/p>\n
Kiselkarbid \u00e4r ett utm\u00e4rkt materialval f\u00f6r rymdteleskop p\u00e5 grund av dess \u00f6verl\u00e4gsna slitstyrka, l\u00e5ga v\u00e4rmeutvidgning och styvhetsegenskaper. Den l\u00e5ga expansionen g\u00f6r att teleskopspeglar kan kylas utan att de vrider sig eller sm\u00e4lter under kylningen; Herschel- och Gaia-teleskopen har b\u00e5da anv\u00e4nt kiselkarbidspeglar.<\/p>\n
Kiselkarbid kan ocks\u00e5 anv\u00e4ndas som r\u00e5material f\u00f6r eldfasta material p\u00e5 grund av dess h\u00e5llbarhet mot extrema temperaturer. Dess anv\u00e4ndning som isoleringsfoder i ugnar och ugnar i olika industrier g\u00f6r detta material till en viktig del av dessa bel\u00e4ggningar. Dessutom spelar kiselkarbid en viktig roll vid tillverkningen av glas och keramiska material.<\/p>\n
Den globala efterfr\u00e5gan p\u00e5 kiselkarbid \u00f6kar snabbt, s\u00e4rskilt i Asien och Stillahavsomr\u00e5det. Den snabba expansionen i denna region kan h\u00e4nf\u00f6ras till en \u00f6kad f\u00f6rs\u00e4ljning av elfordon och investeringar i laddningsinfrastruktur; dessutom b\u00f6r det \u00f6kande intresset f\u00f6r f\u00f6rnybara energik\u00e4llor driva efterfr\u00e5gan p\u00e5 kiselkarbid i denna region.<\/p>\n
STMicroelectronics N.V. i Schweiz, Infineon Technologies AG i Tyskland, Semiconductor Components Industries LLC fr\u00e5n USA, WOLFSPEED INC i USA, ROHM Co Ltd fr\u00e5n Japan \u00e4r bland de marknadsakt\u00f6rer som aktivt ut\u00f6kar sin n\u00e4rvaro p\u00e5 den globala kiselkarbidmarknaden. F\u00f6r att g\u00f6ra detta har dessa akt\u00f6rer implementerat b\u00e5de organiska och oorganiska tillv\u00e4xtstrategier s\u00e5som produktlanseringar, avtal, partnerskap, samarbeten kontrakt f\u00f6rv\u00e4rv eller expansioner f\u00f6r att st\u00e4rka sina positioner inom denna globala industri.<\/p>\n
Kiselkarbid \u00e4r ett av de h\u00e5rdaste keramiska materialen p\u00e5 jorden och kan motst\u00e5 h\u00f6ga temperaturer och kemiska milj\u00f6er samt \u00e4r mycket motst\u00e5ndskraftigt mot korrosion, n\u00f6tning och erosion. P\u00e5 grund av dessa egenskaper \u00e4r kiselkarbid ett utm\u00e4rkt konstruktionsmaterial med utm\u00e4rkt utmattningsh\u00e5llfasthet och dimensionsstabilitet.<\/p>\n
Youngs modul \u00e4r en materialegenskap som m\u00e4ter de elastiska egenskaperna hos prover och kvantifierar hur mycket kraft som kr\u00e4vs f\u00f6r att orsaka b\u00f6jning under belastning. Ett dragprov kan anv\u00e4ndas f\u00f6r att ber\u00e4kna Youngs modul medan dess lutning kan ge information om b\u00f6jsp\u00e4nningsber\u00e4kningar och g\u00f6ra det m\u00f6jligt f\u00f6r ingenj\u00f6rer att bed\u00f6ma om nya material kommer att uppfylla specifika applikationskriterier.<\/p>\n
Denna forskning unders\u00f6ker stabiliteten, de mekaniska och termodynamiska egenskaperna hos b-Si1-xC genom att utf\u00f6ra ber\u00e4kningar enligt f\u00f6rsta principen med hj\u00e4lp av t\u00e4thetsfunktionalteori (DFT),38 som implementerats i Cambridge serial total energy package (CASTEP). Interaktion mellan joner och elektroner representeras via pseudopotentialmetoden med plan f\u00f6rst\u00e4rkt v\u00e5g; utbytes- och korrelationsfunktioner mellan atomer kan beskrivas antingen med lokala t\u00e4thetsapproximationer eller generaliserade gradientapproximationer; i sin tur \u00f6kar \u00f6kande dopning egenskaper f\u00f6r densitet, mol\u00e4r volym och Youngs modul n\u00e4r dopning g\u00f6r b-Si1-xC.<\/p>\n
I en annan studie odlades 100 nm och 300 nm tjocka a-SiC-filmer med hj\u00e4lp av PECVD och deras egenskaper studerades med hj\u00e4lp av ellipsometri, AFM och XRR. V\u00e4rmekonduktivitet och Youngs modul visade inga signifikanta skaleffekter medan massdensiteten f\u00f6r dessa tunna filmer var betydligt l\u00e4gre \u00e4n f\u00f6r SiC i bulk p\u00e5 grund av minskad bindningst\u00e4thet inom mikrostrukturerna. Slutligen observerades mekaniska egenskaper som h\u00f6g Young-modul och stabilitet i dem.<\/p>\n
Porositet i material kan direkt kopplas till dess Young-modul via dess Poisson-tal, eftersom Poisson-talet minskar n\u00e4r densiteten g\u00f6r det; med hj\u00e4lp av detta f\u00f6rh\u00e5llande kan man ber\u00e4kna dynamisk Young-modul med hj\u00e4lp av dess soniska log. Formellt sett:<\/p>\n
Kiselkarbid (SiC) \u00e4r ett attraktivt halvledarmaterial med utm\u00e4rkt v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga och l\u00e5g v\u00e4rmeutvidgningskoefficient, vilket g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r m\u00e5nga till\u00e4mpningar inom v\u00e4rmeproduktion och v\u00e4rme\u00f6verf\u00f6ring. SiC finns i speglar i astronomiska teleskop p\u00e5 grund av sin l\u00e5ga vikt och styvhet; dessutom bidrar dess h\u00f6ga temperaturbest\u00e4ndighet och v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga till att motverka distorsion eller nedbrytning under drift.<\/p>\n
V\u00e4rmekonduktiviteten i SiC best\u00e4ms av dess sammans\u00e4ttning och struktur, d\u00e4r st\u00f6kiometriska varianter har h\u00f6gre v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga \u00e4n off-st\u00f6kiometriska varianter p\u00e5 grund av att fria elektroner har mycket mindre effekter p\u00e5 gittervibrationer \u00e4n fononer, den huvudsakliga k\u00e4llan till v\u00e4rmeenergi som genereras fr\u00e5n vibrerande kristaller. Icke-st\u00f6kiometriska varianter kan \u00f6ka i v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga med tillsats av sm\u00e5 m\u00e4ngder Si eller C; dess totala v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga ligger dock fortfarande efter den f\u00f6r ren SiC p\u00e5 grund av att fria elektroner har mycket mindre inverkan p\u00e5 gittervibrationer \u00e4n fononer som genererar v\u00e4rmeenergi termiskt.<\/p>\n
Det finns tv\u00e5 huvudsakliga polymorfer av SiC: alfa-kiselkarbid (a-SiC), med en Wurtzite-kristallstruktur, och beta-kiselkarbid (b-SiC), med zinkblende-kristallstruktur. A-SiC \u00e4r den vanligaste varianten med breda kommersiella till\u00e4mpningar, medan den senare hittills har haft mindre kommersiell aktivitet.<\/p>\n
Ny forskning unders\u00f6kte effekten av fassammans\u00e4ttning och mikrostruktur hos b-SiC p\u00e5 dess v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga. Materialet tillverkades genom v\u00e4tskefas-gnistplasmasintring med Y2O3 och Al2O3 som sintringshj\u00e4lpmedel; m\u00e4tningar av v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan j\u00e4mf\u00f6rdes sedan med den hos dess modermaterial b-SiC och resultaten visade dess korrelation med fassammans\u00e4ttningen\/mikrostrukturen hos dess sintringsblandning.<\/p>\n
V\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan f\u00f6r ren aluminium (Al) \u00e4r 237 W\/mK, men ofta mycket l\u00e4gre f\u00f6r tunna filmer. En termisk analys och ultraljudsresponsm\u00e4tningsteknik anv\u00e4ndes f\u00f6r att analysera tunna filmer gjorda av a-SiC med liknande resultat - kAl = 210 + 10 W \/ mK vilket motsvarar v\u00e4rden som rapporterats i litteraturen om bulk a-SiC.<\/p>\n
Kiselkarbidens korrosionsbest\u00e4ndighet i sura eller alkaliska milj\u00f6er \u00e4r utomordentlig, vilket g\u00f6r det till ett idealiskt material f\u00f6r m\u00e5nga tuffa applikationer d\u00e4r andra material som metall snabbt skulle brytas ned. Kiselkarbid \u00e4r ocks\u00e5 ett utm\u00e4rkt materialval f\u00f6r mekaniska t\u00e4tningar som m\u00e5ste fungera i fientliga kemiska milj\u00f6er.<\/p>\n
Kiselkarbidens korrosionsbest\u00e4ndighet beror delvis p\u00e5 dess unika struktur. Den kristalliserar i ett sammankopplat, t\u00e4tt packat arrangemang best\u00e5ende av kovalent bundna atomer som bildar prim\u00e4ra koordinationstetraeder med fyra kol- och fyra kiselatomer sammankopplade med h\u00f6rn i polytypstrukturer som kallas polytyper; ett s\u00e5dant arrangemang och en s\u00e5dan struktur f\u00f6rklarar ocks\u00e5 kiselkarbidens h\u00f6ga v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga.<\/p>\n
Kiselkarbid i sin renaste form \u00e4r en elektrisk isolator, men med noggrann tillsats av f\u00f6roreningar - s\u00e5 kallade dop\u00e4mnen - kan den bli en elektrisk halvledare. Genom att dopa kiselkarbid med aluminium-, bor- och galliumdopningsmedel f\u00f6r halvledaranv\u00e4ndning av P-typ; kv\u00e4ve- och fosfordopningsmedel producerar halvledaranordningar av N-typ f\u00f6r specifika \u00e4ndam\u00e5l.<\/p>\n
Kiselkarbid anv\u00e4nds ofta i abrasiva bearbetningsprocesser som sandbl\u00e4string, slipning och vattensk\u00e4rning p\u00e5 grund av sin h\u00e5rdhet och h\u00e5llbarhet. I lapidararbeten anv\u00e4nds ofta kiselkarbid p\u00e5 grund av dess l\u00e5nga livsl\u00e4ngd och slitstyrka; dessutom \u00e4r det ett utm\u00e4rkt materialval p\u00e5 grund av lapidararbetets livsl\u00e4ngd och dimensionsstabilitet. I tillverkningsapplikationer fungerar det dessutom som ugnsfodermaterial och anv\u00e4nds i olika metallurgiska eller eldfasta applikationer p\u00e5 grund av dess extrema slitstarka egenskaper.<\/p>\n
Korrosionsbest\u00e4ndighet \u00e4r en nyckelfaktor som avg\u00f6r hur snabbt material bryts ned i olika milj\u00f6er. Att v\u00e4lja ett oorganiskt bel\u00e4ggningsmaterial med h\u00f6g sm\u00e4ltpunkt, goda mekaniska egenskaper och f\u00f6rm\u00e5ga att t\u00e5la extrema temperaturer \u00e4r d\u00e4rf\u00f6r av st\u00f6rsta vikt n\u00e4r man ska skydda produkter mot nedbrytning och kontaminering. Kiselkarbid har dessa egenskaper och \u00e4r d\u00e4rf\u00f6r ett perfekt alternativ n\u00e4r man v\u00e4ljer bel\u00e4ggningsmaterial.<\/p>\n
Dagens processer f\u00f6r att producera kiselkarbid f\u00f6r anv\u00e4ndning i slipmedel, metallurgiska och eldfasta applikationer omfattar tv\u00e5 produktionsmetoder - reaktionsbunden kiselkarbid (RSiC) och sintrad kiselkarbid (SSiC). Reaktionsbunden kiselkarbid skapas genom att blandningar av SiC-kristalliter infiltreras med bindemedel under temperatur och tryck; sintrad kiselkarbid kan produceras med rent SiC-pulver som sintras med hj\u00e4lp av icke-oxidiska sintringshj\u00e4lpmedel - b\u00e5da metoderna ger produkter med utm\u00e4rkt korrosionsbest\u00e4ndighet samt extrem h\u00e5rdhet\/brottsbest\u00e4ndighet, vilket resulterar i utm\u00e4rkta mekaniska egenskaper.<\/p>\n
<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide (SiC) is one of the lightest, hardest, and strongest advanced ceramic materials with superior resistance to acids, molten salts, low thermal expansion and abrasion. Furthermore, its strength and rigidity enable it to withstand physical wear such as erosion or wear in spray nozzles or other components of an application. Acheson first pioneered commercial […]<\/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":"default","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":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","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-458","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/458","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=458"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/458\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":515,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/458\/revisions\/515"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=458"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=458"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=458"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}