Karbid k\u0159em\u00edku je extr\u00e9mn\u011b tvrd\u00fd materi\u00e1l s tvrdost\u00ed 9 podle Mohsovy stupnice, kter\u00e1 se vyrovn\u00e1 tvrdosti diamantu. Krom\u011b toho se vyzna\u010duje vynikaj\u00edc\u00ed chemickou odolnost\u00ed a tepelnou vodivost\u00ed.<\/p>\n
V pr\u016fmyslov\u00e9m m\u011b\u0159\u00edtku se polyuretanov\u00e1 p\u011bna vyr\u00e1b\u00ed elektrochemickou reakc\u00ed mezi p\u00edskem a uhl\u00edkem p\u0159i vysok\u00fdch teplot\u00e1ch, \u010d\u00edm\u017e vznik\u00e1 p\u011bna r\u016fzn\u00e9 tvrdosti, tuhosti a tepeln\u00e9 vodivosti, kter\u00e1 je ide\u00e1ln\u00ed pro r\u016fzn\u00e1 pou\u017eit\u00ed.<\/p>\n
Karbid k\u0159em\u00edku (SiC) je extr\u00e9mn\u011b tvrd\u00e1, k\u0159ehk\u00e1, krystalick\u00e1 slou\u010denina k\u0159em\u00edku a uhl\u00edku, kter\u00e1 se ji\u017e od konce 19. stolet\u00ed pou\u017e\u00edv\u00e1 jako pr\u016fmyslov\u00e9 brusivo pro brusn\u00e9 kotou\u010de, \u0159ezn\u00e9 n\u00e1stroje a \u017e\u00e1ruvzdorn\u00e9 oblo\u017een\u00ed. Krom\u011b toho m\u016f\u017ee SiC slou\u017eit tak\u00e9 jako vynikaj\u00edc\u00ed polovodi\u010dov\u00fd materi\u00e1l d\u00edky sv\u00fdm vynikaj\u00edc\u00edm tepeln\u011b vodiv\u00fdm vlastnostem, odolnosti proti chemick\u00e9mu napaden\u00ed, pevnostn\u00edm vlastnostem p\u0159i vysok\u00fdch teplot\u00e1ch, tepeln\u011b vodiv\u00fdm vlastnostem i chemick\u00e9 inertnosti.<\/p>\n
Edward G. Acheson byl prvn\u00edm \u010dlov\u011bkem, kter\u00fd v roce 1891 um\u011ble syntetizoval karborundum ve snaze syntetizovat syntetick\u00e9 diamanty. Acheson zah\u0159\u00edval svou sm\u011bs k\u0159emi\u010dit\u00e9ho uhl\u00edku pomoc\u00ed elekt\u0159iny v elektrick\u00e9 peci, dokud nez\u00edskal \u010dern\u00e9 krystaly p\u0159ipom\u00ednaj\u00edc\u00ed diamanty, kter\u00e9 nazval karborundum.<\/p>\n
P\u0159irozen\u011b se vyskytuj\u00edc\u00ed moissanit lze v mal\u00e9m mno\u017estv\u00ed nal\u00e9zt v n\u011bkter\u00fdch typech meteorit\u016f a v lo\u017eisc\u00edch kimberlitu a korundu; t\u00e9m\u011b\u0159 v\u0161echen dnes prod\u00e1van\u00fd SiC se v\u0161ak vyr\u00e1b\u00ed synteticky ze syntetick\u00fdch materi\u00e1l\u016f. Existuj\u00ed r\u016fzn\u00e9 polytypy SiC; nej\u010dast\u011bji se vyskytuje hexagon\u00e1ln\u00ed SiC zn\u00e1m\u00fd jako a-SiC s krystalovou strukturou zinkov\u00e9ho blendu podobnou diamantu; i kdy\u017e modifikace beta s jeho strukturou zinkov\u00e9ho blendu je m\u00e9n\u011b roz\u0161\u00ed\u0159en\u00e1.<\/p>\n
Karbid k\u0159em\u00edku (SiC) se d\u00edky sv\u00fdm v\u00fdjime\u010dn\u00fdm fyzik\u00e1ln\u00edm a elektronick\u00fdm vlastnostem v posledn\u00ed dob\u011b vrac\u00ed jako z\u00e1kladn\u00ed technologick\u00fd materi\u00e1l. Spolehliv\u00e1 v\u00fdkonov\u00e1 za\u0159\u00edzen\u00ed z SiC mohou dosahovat vy\u0161\u0161\u00edch sp\u00ednac\u00edch frekvenc\u00ed s minim\u00e1ln\u00edmi energetick\u00fdmi ztr\u00e1tami, d\u00edky \u010demu\u017e jsou men\u0161\u00ed a energeticky \u00fa\u010dinn\u011bj\u0161\u00ed ne\u017e jejich prot\u011bj\u0161ky z konven\u010dn\u00edch polovodi\u010d\u016f.<\/p>\n
Krystalick\u00fd karbid k\u0159em\u00edku krystalizuje v t\u011bsn\u00e9 struktu\u0159e slo\u017een\u00e9 z kovalentn\u011b v\u00e1zan\u00fdch atom\u016f Si a C uspo\u0159\u00e1dan\u00fdch do dvou prim\u00e1rn\u00edch koordina\u010dn\u00edch tetraedr\u016f s vazbami pi vytvo\u0159en\u00fdmi z p\u0159ekr\u00fdvaj\u00edc\u00edch se p-orbit\u00e1l\u016f a sigma vazbami z p\u0159ekr\u00fdvaj\u00edc\u00edch se s-orbit\u00e1l\u016f, spojen\u00fdch vazbami pi vytvo\u0159en\u00fdmi z vazeb pi, resp. sigma.<\/p>\n
Chemick\u00e9 slo\u017een\u00ed SiC se zna\u010dn\u011b li\u0161\u00ed v z\u00e1vislosti na jeho polykrystalick\u00e9m typu a zp\u016fsobu v\u00fdroby. Zat\u00edmco \u010dist\u00fd SiC je bezbarv\u00fd, ne\u010distoty mu dod\u00e1vaj\u00ed odst\u00edny od zelen\u00e9 p\u0159es \u017elutou a\u017e po modro\u010dernou. Krom\u011b toho SiC odol\u00e1v\u00e1 v\u011bt\u0161in\u011b organick\u00fdch a anorganick\u00fdch kyselin, sol\u00ed a louh\u016f v r\u016fzn\u00fdch koncentrac\u00edch s v\u00fdjimkou kyseliny fluorovod\u00edkov\u00e9 a kysel\u00fdch fluorid\u016f, kter\u00e9 by mohly po\u0161kodit jeho integritu.<\/p>\n
K\u0159emen je extr\u00e9mn\u011b tvrd\u00fd a hou\u017eevnat\u00fd materi\u00e1l, kter\u00fd se pou\u017e\u00edv\u00e1 jako brusivo a polovodi\u010d podobn\u00fd diamantu. Tento materi\u00e1l lze nal\u00e9zt ve v\u00fdrobc\u00edch, jako jsou brusn\u00e9 pap\u00edry, brusn\u00e9 kotou\u010de a \u0159ezn\u00e9 n\u00e1stroje; v konstruk\u010dn\u00edch materi\u00e1lech (nepr\u016fst\u0159eln\u00e9 vesty; automobilov\u00e9 d\u00edly); a tak\u00e9 v zrcadlov\u00fdch substr\u00e1tech pro astronomick\u00e9 teleskopy.<\/p>\n
Karbid k\u0159em\u00edku je druh\u00fd nejtvrd\u0161\u00ed materi\u00e1l, hned po diamantu. Nav\u00edc je d\u00edky sv\u00e9 trvanlivosti vhodn\u00fd pro odolnost v\u016f\u010di tepeln\u00fdm \u0161ok\u016fm a ochranu proti korozi - vlastnosti, d\u00edky nim\u017e se s oblibou pou\u017e\u00edv\u00e1 v \u017e\u00e1ruvzdorn\u00fdch materi\u00e1lech a pokro\u010dil\u00fdch elektronick\u00fdch aplikac\u00edch.<\/p>\n
SiC je v\u00edcevrstv\u00fd materi\u00e1l s extr\u00e9mn\u011b slo\u017eitou krystalovou strukturou, kter\u00e1 m\u00e1 r\u016fzn\u00e9 formy v z\u00e1vislosti na uspo\u0159\u00e1d\u00e1n\u00ed atom\u016f k\u0159em\u00edku a uhl\u00edku, kter\u00e9 tvo\u0159\u00ed jeho vrstvy, je\u017e se kovalentn\u011b spojuj\u00ed v tetraedrick\u00fdch formac\u00edch a vytv\u00e1\u0159ej\u00ed tak mimo\u0159\u00e1dn\u011b pevn\u00fd materi\u00e1l s tvrdost\u00ed podle Mohse mezi 9 (oxid hlinit\u00fd) a 10 (diamant). D\u00edky tomu je SiC extr\u00e9mn\u011b pevn\u00e1 l\u00e1tka.<\/p>\n
Dopov\u00e1n\u00ed hlin\u00edku do k\u0159em\u00edku \u010din\u00ed materi\u00e1l je\u0161t\u011b tvrd\u0161\u00edm, \u010d\u00edm\u017e vznik\u00e1 polovodi\u010d typu p. P\u0159i pou\u017eit\u00ed jako surov\u00fd \u017e\u00e1ruvzdorn\u00fd materi\u00e1l vykazuje vynikaj\u00edc\u00ed mechanick\u00e9 vlastnosti v\u010detn\u011b vysok\u00e9 pevnosti v tahu a odolnosti proti \u0161\u00ed\u0159en\u00ed trhlin.<\/p>\n
Pevnost je tak velk\u00e1, \u017ee se z n\u011bj dokonce daj\u00ed tk\u00e1t vl\u00e1kna pro pou\u017eit\u00ed v pr\u016fmyslov\u00fdch brzd\u00e1ch a spojk\u00e1ch, zat\u00edmco tvo\u0159\u00ed ned\u00edlnou sou\u010d\u00e1st evropsk\u00e9 vesm\u00edrn\u00e9 mise BepiColombo k Merkuru; obsahuje ho i sol\u00e1rn\u00ed panely BepiColombo; vydr\u017e\u00ed i extr\u00e9mn\u00ed podm\u00ednky ve vesm\u00edru!<\/p>\n
Karbid k\u0159em\u00edku (SiC) je v\u00fdjime\u010dn\u00fd izolant a tepeln\u00fd odpor a m\u00e1 tak\u00e9 pozoruhodn\u00e9 elektrick\u00e9 vlastnosti. Jeliko\u017e se jedn\u00e1 o polovodi\u010d se \u0161irok\u00fdm p\u00e1smem a t\u0159ikr\u00e1t vy\u0161\u0161\u00ed energi\u00ed p\u0159enosu elektron\u016f ve srovn\u00e1n\u00ed s k\u0159em\u00edkem, m\u016f\u017ee SiC odol\u00e1vat vy\u0161\u0161\u00edm nap\u011bt\u00edm a z\u00e1rove\u0148 nab\u00edzet ni\u017e\u0161\u00ed odpor p\u0159i vy\u0161\u0161\u00edch teplot\u00e1ch, co\u017e vede ke zlep\u0161en\u00ed energetick\u00e9 \u00fa\u010dinnosti v syst\u00e9mech pro p\u0159em\u011bnu energie.<\/p>\n
SiC krystalizuje v t\u011bsn\u00e9 struktu\u0159e, kter\u00e1 je kovalentn\u011b v\u00e1zan\u00e1 d\u00edky atom\u016fm k\u0159em\u00edku a uhl\u00edku, kter\u00e9 tvo\u0159\u00ed velmi siln\u00e9 tetraedrick\u00e9 kovalentn\u00ed vazby (vazebn\u00e1 energie 4,6 eV) sd\u00edlen\u00edm elektronov\u00fdch p\u00e1r\u016f prost\u0159ednictv\u00edm hybridn\u00edch orbital\u016f, p\u0159i\u010dem\u017e jejich rohy jsou vz\u00e1jemn\u011b propojeny a vrstveny do polytypick\u00fdch \u00fatvar\u016f zvan\u00fdch polytypy.<\/p>\n
Technologick\u00e9 aplikace krystalick\u00fdch forem karbidu k\u0159em\u00edku alfa (a-SiC) a beta (b-SiC). A-SiC se vyzna\u010duje hexagon\u00e1ln\u00ed krystalovou strukturou, zat\u00edmco beta formy se skl\u00e1daj\u00ed z krystalov\u00fdch struktur s centrovanou plochou. P\u0159\u00edrodn\u00ed zdroje mohou obsahovat mal\u00e1 mno\u017estv\u00ed alfa SiC, zat\u00edmco komer\u010dn\u00ed v\u00fdroba obvykle poch\u00e1z\u00ed ze zah\u0159\u00edv\u00e1n\u00ed k\u0159emi\u010dit\u00e9ho p\u00edsku s uhl\u00edkem v elektrick\u00e9 odporov\u00e9 peci za \u00fa\u010delem v\u00fdroby komer\u010dn\u00edch druh\u016f karbidu k\u0159em\u00edku.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Karbid k\u0159em\u00edku je extr\u00e9mn\u011b tvrd\u00fd materi\u00e1l s tvrdost\u00ed 9 podle Mohsovy stupnice, kter\u00e1 se vyrovn\u00e1 tvrdosti diamantu. Krom\u011b toho se vyzna\u010duje vynikaj\u00edc\u00ed chemickou odolnost\u00ed a tepelnou vodivost\u00ed. V pr\u016fmyslov\u00e9m m\u011b\u0159\u00edtku se polyuretanov\u00e1 p\u011bna vyr\u00e1b\u00ed elektrochemickou reakc\u00ed mezi p\u00edskem a uhl\u00edkem p\u0159i vysok\u00fdch teplot\u00e1ch, \u010d\u00edm\u017e se z\u00edsk\u00e1vaj\u00ed r\u016fzn\u00e9 tvrdosti, tuhosti a tepeln\u00e9 vodivosti ...<\/p>\n