Silikon karbid (SiC), kremniy karbid yoki korund sifatida ham tanilgan, kremniy va ugleroddan tashkil topgan birikma. Silikon karbid haqida ba'zi asosiy faktlar:

• Tuzilishi: Silikon karbid turli xil kristall tuzilmalarga ega, eng keng tarqalganlari a-SiC va b-SiC. a-SiC olti burchakli tuzilishga ega, b-SiC esa kubik tuzilishga ega.
• Qattiqlik: Avval aytib o'tilganidek, kremniy karbid juda qattiq, olmos va kub bor nitrididan keyin ikkinchi oʻrinda turadi. Odatda baholanadi 9 uchun 9.5 Mohs qattiqlik shkalasi bo'yicha.
• ilova:
  • Abraziv moddalar: Juda yuqori qattiqligi tufayli, silikon karbid ko'pincha zımpara kabi abraziv moddalarda ishlatiladi, silliqlash g'ildiraklari, va hokazo.
  • Yarimo'tkazgichlar: Silikon karbid yuqori haroratda keng qo'llanilishiga ega, yuqori chastotali, va yuqori quvvatli elektron qurilmalar, chunki u ekstremal sharoitlarda o'zining elektr xususiyatlarini saqlab qolishi mumkin.
  • Olovga chidamli materiallar: Yuqori erish nuqtasi tufayli (haqida 2730 Selsiy bo'yicha daraja), kremniy karbid o'tga chidamli material va yuqori haroratli strukturaviy material sifatida ishlatiladi.
  • Keramika: Silikon karbidli keramika rulmanlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, muhrlar, va avtomobil qismlari yuqori qattiqligi va aşınma qarshiligi tufayli.
• Ishlab chiqarish: Silikon karbid bir necha usul bilan ishlab chiqarilishi mumkin, ulardan eng keng tarqalgani kremniy dioksidi bilan reaksiyaga kirishadi (kvars qumi kabi) uglerod bilan (koks kabi) SiC hosil qilish uchun yuqori haroratlarda.
• Xususiyatlari: Qattiqlikdan tashqari, silikon karbid ham yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, issiqlik kengayishining past koeffitsienti, kimyoviy barqarorlik va korroziyaga chidamlilik.

Silikon karbid tayoq

kremniy karbid keramika hisoblanadi

Ha, Silikon karbid (SiC) keramik material deb hisoblash mumkin.

• Ta'rif: Seramika odatda noorganik metall bo'lmagan materiallardan tayyorlangan materiallarga ishora qiladi (oksidlar kabi, nitridlar, karbidlar, va hokazo.) yuqori haroratli sinterlash orqali. Silikon karbid bu ta'rifga javob beradi.
• Xususiyatlari: Silikon karbid ko'plab tipik keramik xususiyatlarga ega, shu jumladan:
  • Yuqori qattiqlik: Avval aytib o'tilganidek, kremniy karbid juda qattiq.
  • Yuqori erish nuqtasi: haqida 2730 Selsiy bo'yicha daraja, ko'pchilik metallarning erish nuqtasidan ancha yuqori.
  • Yuqori haroratga qarshilik: Silikon karbid o'zining fizik va kimyoviy xususiyatlarini yuqori haroratlarda saqlaydi.
  • Korroziyaga qarshilik: Ko'pgina kimyoviy moddalarga yaxshi korroziyaga chidamliligiga ega.
  • Past termal kengayish koeffitsienti: Bu degani, harorat o'zgarganda silikon karbid hajmi kamroq o'zgaradi.
• Ilova: Keramikani qo'llashda, kremniy karbid o'tga chidamli materiallarni tayyorlash uchun ishlatiladi, aşınmaya bardoshli keramika, strukturaviy keramika, elektron keramika, va hokazo. Masalan:
  • Strukturaviy keramika: podshipniklar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, muhrlar, kesish asboblari, va hokazo.
  • Elektron keramika: yarimo'tkazgichli qurilmalarda substrat materiallari yoki qadoqlash materiallari sifatida ishlatiladi.

silikon karbid alyuminiy oksidiga qaraganda qattiqroq

Ha, Silikon karbid (SiC) alyuminiy oksidiga qaraganda qattiqroq (Al₂O₃). Silikon karbidning Mohs qattiqligi taxminan orasida 9 va 9.5, alyuminiy oksidining Mohs qattiqligi odatda atrofida bo'ladi 9. Shuning uchun, Silikon karbid odatda alyuminiy oksidiga qaraganda qattiqroq material hisoblanadi.

Silikon karbid plastinka

kremniy karbid qanday ishlab chiqariladi

kremniy karbidini qanday qilish kerak? Kremniy karbidini tayyorlashning ko'plab usullari mavjud (SiC). Bu erda asosiy ishlab chiqarish jarayonlari mavjud:

1. Acheson jarayoni:
   • Xomashyo: Kvarts qumi (asosan kremniy dioksidi, SiO₂), koks (uglerod, C) va tuz.
   • Jarayon: Kvars qumi va koksni aralashtiring, oz miqdorda tuz qo'shing (oqim sifatida), va keyin taxminan qizdiring 2000-2500 elektr pechida Selsiy bo'yicha daraja. Elektr pechining ichida harorat gradienti hosil bo'ladi, markazda eng yuqori harorat va chekkada past harorat bilan. Yuqori haroratda, Kvars qumidagi SiO₂ koksdagi C bilan reaksiyaga kirishib, SiC hosil qiladi:
     [
     SiO₂ + 3C rightarrow SiC + 2NIMAuparrow
     ]
   • Mahsulot: Olingan SiC donalari turli o'lchamlarda bo'lib, keyingi qayta ishlashni talab qiladi.
2. Kimyoviy bug'larning cho'kishi (CVD):
   • Gaz manbai: Silan kabi gazlardan foydalaning (SiH₄) va metan (CH₄) reaktivlar sifatida.
   • Jarayon: Yuqori haroratda (odatda 1000-1500 ° S) va past bosim, gaz kimyoviy reaksiya natijasida parchalanadi, va Si va C atomlari SiC plyonkasi yoki qoplamasini hosil qilish uchun substrat yuzasiga yotqiziladi.
   • Ilova: Yuqori tozalik ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, nozik tuzilgan SiC materiallari, yarimo'tkazgichli qurilmalar kabi.
3. Sol-Gel jarayoni:
   • Xomashyo: Kremniy va uglerodni o'z ichiga olgan organik prekursorli eritmalardan foydalaning, tetraetoksisilan kabi (TEOS).
   • Jarayon: Gidroliz kabi bosqichlar orqali SiC zarralari yoki plyonkalarini hosil qiling, kondensatsiya, jelleşme va sinterlash.
4. Lazerli sinterlash:
   • Usul: Tez sinterlashga erishish uchun SiC kukunini tezda isitish va sovutish uchun lazerdan foydalaning.
5. Suyuq faza usuli:
   • Xomashyo: Suyuq prekursorlardan foydalaning, polikarbosilan kabi (PCS).
   • Jarayon: Suyuq prekursor polimerlanish uchun qizdiriladi, o'zaro bog'lanish, va oxir-oqibat SiC ga aylanadi.
6. Reaksion sinterlash:
   • Usul: SiC kukuni kremniy bilan aralashtiriladi (Va), va sinterlash jarayonidan keyin, Si va C reaksiyaga kirishib, SiC hosil qiladi.

Silikon karbid ustuni

kremniy karbid nima uchun ishlatiladi

1.Abraziv

• Zımpara va silliqlash asboblari: Silikon karbid zımpara qilish uchun yuqori qattiqligi tufayli abraziv sifatida ishlatiladi, silliqlash g'ildiraklari, silliqlash toshlari, va hokazo.
• Jilolash: Metalllarni parlatish uchun ishlatiladi, stakan, keramika va boshqa materiallar.

2.Olovga chidamli materiallar

• Pechning qoplamasi: Yuqori erish nuqtasi va yuqori haroratga chidamliligi tufayli, kremniy karbid pechlar uchun qoplama materiali sifatida ishlatiladi.
• Yuqori haroratli strukturaviy material: Silikon karbid yuqori haroratli muhitda mexanik kuchini saqlab qolishi mumkin.

3. Yarimo'tkazgichli materiallar

• Elektron qurilmalar: Silikon karbid mukammal elektr xususiyatlariga ega va yuqori haroratli ishlab chiqarish uchun javob beradi, MOSFET kabi yuqori chastotali va yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli qurilmalar, diodlar, LEDlar, va hokazo.
• Optoelektron qurilmalar: Yorug'lik chiqaradigan diodlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi (LEDlar), lazerli diodlar, va hokazo.

4. Keramika materiallari

• Strukturaviy keramika: podshipniklar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, muhrlar, kesish asboblari, issiqlik almashinuvchilari, va hokazo.
• O'q o'tkazmaydigan materiallar: Silikon karbidli keramika yuqori qattiqlik va zarba qarshiligiga ega va o'q o'tkazmaydigan yeleklar va zirhlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi..

5. Aşınmaya bardoshli qoplama

• Qoplama materiallari: Silikon karbid qoplamalari komponentlarning aşınma qarshiligini va korroziyaga chidamliligini yaxshilash uchun ishlatiladi, turbina pichoqlari kabi, avtomobil qismlari, va hokazo.

6. Yuqori haroratli isitish elementlari

• Isitish elementlari: Silikon karbid yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va yuqori haroratga chidamliligi tufayli isitish elementi materiali sifatida ishlatiladi.

Silikon karbid sarkma

7. Metallurgiya sanoati

• Eritish pechi: eritish pechlari uchun qoplama materiallarini tayyorlash uchun ishlatiladi.
• Quyma qolipi: Silikon karbid quyma qoliplarni tayyorlash uchun ishlatiladi.

8. Kimyoviy moddalar

• Filtr materiali: Silikon karbidli keramik filtr elementi yuqori haroratli gaz filtrlash uchun ishlatiladi.
• Katalizator tashuvchisi: U katalizatorlar uchun tashuvchi material sifatida ishlatiladi.

9. Avtomobilsozlik

• Tormoz prokladkalari: Silikon karbid yuqori samarali tormoz prokladkalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
• Dvigatel qismlari: silindrli laynerlar kabi, piston halqalari, va hokazo.

10. Optika

• Linzalar va Windows: Silikon karbid infraqizil optik ilovalarda yorug'lik o'tkazuvchidir.

11. Aerokosmik va aviatsiya

• Yuqori haroratli komponentlar: Silikon karbid yuqori harorat va korroziyaga chidamliligi tufayli kosmik kemalar va aerokosmik dvigatellar uchun komponentlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi..

12. energiya

• Quyosh xujayralari: Silikon karbid quyosh batareyalarida shaffof o'tkazuvchan qatlam sifatida ishlatiladi.
• Yoqilg'i xujayralari: Elektrod materiali sifatida.

Silikon karbidni qo'llash sohalari hali ham kengayib bormoqda, va texnologiya rivojlanishi bilan, yangi qo'llash sohalari ham o'rganilmoqda va ishlab chiqilmoqda.

Silikon karbid nurlari