Siliciumcarbid, mere almindeligt kaldet carborundum, forekommer naturligt som det sj\u00e6ldne mineral moissanit og i meteoritter; men det meste kommercielle SiC, der s\u00e6lges i dag, er syntetisk fremstillet.<\/p>\n
Kulfiberforst\u00e6rket plast (CFRP) er et ekstremt h\u00e5rdt, kovalent bundet materiale, der fremstilles ved karbotermisk reduktion af kvartssand og oliekoks i en elektrisk modstandsovn, hvilket g\u00f8r det korrosions- og slidbestandigt.<\/p>\n
Siliciumcarbid (SiC) er en antimonkeramik, der er kendt for sin h\u00e5rdhed, h\u00f8je varmeledningsevne og modstandsdygtighed over for kemiske reaktioner. Derudover har SiC en lav varmeudvidelseskoefficient, hvilket g\u00f8r det velegnet til anvendelser, der kr\u00e6ver modstandsdygtighed over for varme eller termisk chok.<\/p>\n
SiC er et ekstremt rent materiale med en h\u00e5rdhedsgrad p\u00e5 Mohs' skala p\u00e5 9. Det kan fremstilles ved at opvarme en blanding af sand og kulstof i en ovn af typen med elektrisk modstand; yderligere for\u00e6dling kan omfatte tils\u00e6tning af aluminiumsdopingstoffer, der producerer enten en n-type eller p-type halvlederenhed.<\/p>\n
SiC's smeltepunkt kan variere afh\u00e6ngigt af dets polymorfe krystallinske struktur. F\u00e5s i mere end 70 forskellige former, herunder alfa-siliciumcarbid (4H-SiC) med sin hexagonale krystalstruktur, der ligner wurtzit, som den mest udbredte. Betasiliciumcarbid findes ogs\u00e5 med kubiske krystalstrukturer, der ligner zinkblende eller sphalerit, og som er meget udbredt.<\/p>\n
Siliciumcarbid er et krystallinsk materiale med flere varianter eller polytyper, som hver is\u00e6r har deres eget specifikke arrangement af lag, der er bundet sammen af silicium- og kulstofatomer i tetraedriske formationer. Hver polytypes stablingssekvens giver den sin unikke krystalstruktur.<\/p>\n
Siliciumcarbid findes i to hovedvarianter, alfa-siliciumcarbid (a-SiC) og beta-siliciumcarbid (b-SiC). Af disse to former udviser beta-SiC kubiske krystalstrukturer, der minder om diamant, zinkblende eller sphalerit.<\/p>\n
Ildfast SiC-keramik har en fremragende varmeledningsevne p\u00e5 grund af de n\u00e6sten lige store atomare radier mellem a-SiC og b-SiC, hvilket giver en god varmeledningsevne. Desuden g\u00f8r denne egenskab det muligt for fononer at udbrede sig frit i sammens\u00e6tningen. Alle disse egenskaber kombineret med det h\u00f8je smeltepunkt og den lave varmeudvidelse g\u00f8r siliciumcarbid til et attraktivt materiale til h\u00f8jtemperaturovne og giver korrosionsbestandighed og stivhedsegenskaber, der g\u00f8r det til et attraktivt materialevalg.<\/p>\n
Siliciumcarbid er et ikke-oxidisk keramisk materiale med kemisk inerti og fremragende mekaniske og fysiske egenskaber, herunder h\u00f8j styrke, Mohs-h\u00e5rdhed p\u00e5 9, lave termiske ekspansionshastigheder, modstandsdygtighed over for kemisk reaktion, fremragende krybbestandighed og temperaturer op til 1600 grader uden at begynde at oxidere.<\/p>\n
St\u00f8rkning resulterer i, at kulstof- og siliciumatomer danner trefoldige koordinationsstrukturer, som det fremg\u00e5r af deres formfaktorfordeling, der viser en klar top ved 109 grader (tetraedervinkel) samt brede omr\u00e5der omkring denne top, hvilket tyder p\u00e5, at der er forskellige lokale strukturer til stede.<\/p>\n
SiC kan fremstilles ved at smelte ler og pulveriseret kul sammen eller ved direkte reduktion i elektriske ovne med kulstof eller brint. Edward Goodrich Acheson producerede f\u00f8rst SiC i stor skala ved hj\u00e6lp af en elektrotermisk proces i 1891; siden da er dette holdbare materiale blevet meget brugt til slibende bearbejdning og foring samt i andre anvendelser som ildfaste materialer og elektroniske komponenter.<\/p>\n
Siliciumcarbid har en r\u00e6kke nyttige anvendelser. Det er et popul\u00e6rt slibemiddel, der bruges til at slibe og polere metaller som messing, bronze, st\u00e5l og marmor og til at sk\u00e6re i keramik. Desuden betyder dets Mohs-skala p\u00e5 9, at det har stor lighed med diamants h\u00e5rdhed, og at det er ekstremt holdbart og modstandsdygtigt over for kemiske reaktioner.<\/p>\n
Varmeledningsevne og varmeudvidelse er fremragende egenskaber ved aluminiumnitrid, hvilket g\u00f8r det ideelt til brug som ballistisk panser. Desuden g\u00f8r dets st\u00e6rke og stive egenskaber det velegnet til ballistiske v\u00e5bensystemer samt missil- og raketmotorer.<\/p>\n
Pebble Bed Reactor (PBR). Derudover g\u00f8r dette materiales iboende modstandsdygtighed over for oxidation det velegnet til produktion af ildfaste sten og foring af atomreaktorer s\u00e5som Pebble Bed Reactors. Desuden bruger aluminiumoxid- og zirkoniumoxidkeramik fremstillet af dette materiale ogs\u00e5 Pebble Bed Reactor i deres produkter; desuden g\u00f8r dets h\u00e5rdhed, stivhed og lave termiske udvidelse det til et attraktivt valg af spejlmateriale til brug i astronomiske teleskoper.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Siliciumcarbid, mere almindeligt kaldet carborundum, forekommer naturligt som det sj\u00e6ldne mineral moissanit og i meteoritter; men det meste kommercielle SiC, der s\u00e6lges i dag, er syntetisk fremstillet. Kulfiberforst\u00e6rket plast (CFRP) er et ekstremt h\u00e5rdt, kovalent bundet materiale, der fremstilles gennem karbotermisk reduktion af silikasand og petroleumskoks i en elektrisk modstandsovn, hvilket g\u00f8r ...<\/p>\n