Siliziumkarbid, allgemein als SiC bezeichnet, ist ein schwarzes oder dunkelgr\u00fcnes kristallines Material, das entweder in einem Labor synthetisiert werden kann oder in der Natur als das seltene Mineral Moissanit vorkommt.<\/p>\n
Keramische Werkstoffe geh\u00f6ren zu den leichtesten, h\u00e4rtesten und st\u00e4rksten modernen keramischen Werkstoffen, die heute erh\u00e4ltlich sind. Ihre Widerstandsf\u00e4higkeit gegen physischen Verschlei\u00df, Korrosion, thermische Ausdehnung und Kontraktion ist beispiellos und bietet auch einzigartige elektrische Eigenschaften.<\/p>\n
Siliciumcarbid (SiC) ist ein extrem hartes und spr\u00f6des Material, das sowohl in der Natur als Mineral Moissanit vorkommt als auch in der Industrie als Schleifmittel und Halbleiter verwendet wird. Aufgrund seiner einzigartigen Kombination von physikalischen Eigenschaften ist SiC seit langem in zahlreichen Anwendungen f\u00fcr verschiedene Zwecke gefragt.<\/p>\n
Die Kristallstruktur von SiC variiert je nach Reinheit, von hexagonalem oder rhomboedrischem a-SiC bis zu kubischem b-SiC (das sich bei Temperaturen \u00fcber 2100 \u00b0C in a-SiC umwandelt). Industrielles SiC kann je nach Verunreinigungsgrad und Art wei\u00df, gelb, gr\u00fcn, blau oder sogar schwarz sein.<\/p>\n
Siliciumcarbid ist in reinem Zustand ein elektrischer Isolator; wenn es jedoch mit Dotierstoffen oder Verunreinigungen behandelt wird, wird es halbleitend, was es ideal f\u00fcr den Einsatz in elektronischen Ger\u00e4ten mit niedrigem Energieverbrauch wie LEDs und Detektoren macht.<\/p>\n
Die beeindruckende Widerstandsf\u00e4higkeit von Siliziumkarbid gegen\u00fcber extremen Bedingungen hat seine zunehmende Verwendung in der Weltraumtechnologie vorangetrieben, wie z. B. bei der BepiColombo-Mission zum Merkur, wo Solarzellen mit SiC-Dioden ausgestattet sind, die sich als f\u00e4hig erwiesen haben, selbst den h\u00e4rtesten Weltraumbedingungen zu widerstehen. Dar\u00fcber hinaus hat Siliziumkarbid aufgrund seiner einzigartigen Mischung aus industriellem Nutzen und spiritueller Symbolik eine gro\u00dfe Anh\u00e4ngerschaft unter den spirituellen Praktiken gewonnen, da es in der Lage ist, das Durchhalteverm\u00f6gen bei den Herausforderungen des Lebens zu f\u00f6rdern und gleichzeitig durch die Erfahrung dieser Herausforderungen zur Transformation zu inspirieren, was das Wachstum des Weltmarktes weiter antreibt.<\/p>\n
Siliciumcarbid kann je nach Temperatur sowohl als Isolator bei niedrigeren Temperaturen als auch als Metallleiter bei h\u00f6heren Temperaturen wirken. Durch Hinzuf\u00fcgen von Verunreinigungen wie Stickstoff oder Phosphor, die zus\u00e4tzliche freie Ladungstr\u00e4ger (Elektronen und L\u00f6cher) erzeugen, kann Siliciumcarbid jedoch auch zu einem Halbleitermaterial mit erh\u00f6hten Ladungstr\u00e4gern (Elektronen und L\u00f6cher) werden.<\/p>\n
So sehr, dass Aluminiumlegierungen h\u00e4ufig in Schneidwerkzeugen sowie in strukturellen Anwendungen wie Autobremsen, Kupplungen und Keramikplatten f\u00fcr kugelsichere Westen zu finden sind. Auch in Blitzableitern und Spiegeln von astronomischen Teleskopen kommt dieses Material h\u00e4ufig zum Einsatz.<\/p>\n
Die elektrischen Eigenschaften von SiC werden durch seine breite Bandl\u00fccke als Halbleiter noch weiter verbessert, da im Vergleich zu Silizium weniger Energie f\u00fcr den Transfer von Elektronen von den Valenzb\u00e4ndern zu den Leitungsb\u00e4ndern ben\u00f6tigt wird, was zu h\u00f6heren Durchbruchspannungen und k\u00fcrzeren Schaltzeiten f\u00fchrt, die die Verluste verringern und die Effizienz verbessern.<\/p>\n
Siliziumkarbid-Transistoren bieten erhebliche Effizienzvorteile bei Elektrofahrzeuganwendungen, indem sie mehr Leistung bei einem kleineren, leichteren Wechselrichter liefern - insbesondere, da die Ladestandards auf 800 Volt ansteigen und Komponenten mit minimalen Verlusten bei der Handhabung hoher Spannungen erforderlich sind. Siliziumkarbid bietet diese L\u00f6sungen durch IGBTs und MOSFETs, die eine hohe Sperrspannung und einen extrem niedrigen Einschaltwiderstand aufweisen, so dass diese hohen Spannungen zuverl\u00e4ssiger erreicht werden k\u00f6nnen, was zu l\u00e4ngeren Reichweiten und geringeren Systemkosten f\u00fchrt.<\/p>\n
Siliciumcarbid hat einen hervorragenden Wert von 9 auf der Mohs-Skala und ist damit die h\u00e4rteste synthetische Substanz, die je geschaffen wurde. Siliciumcarbid wird als Pulver oder in Form von Kristallen hergestellt und kann zu keramischen Werkstoffen kombiniert werden, die als Schleifmittel und Strukturmaterial verwendet werden, wie z. B. kugelsichere Schutzwesten oder Keramikplatten f\u00fcr Autobremsen. Aufgrund seiner thermischen Eigenschaften findet es auch in anspruchsvollen Anwendungen wie dem Schmelzen von Metallen, dem Bau von chemischen Verarbeitungsanlagen oder Energieerzeugungsanlagen Verwendung.<\/p>\n
Die Best\u00e4ndigkeit von Siliciumcarbid gegen chemische Reaktionen und seine hohe Temperaturbest\u00e4ndigkeit machen es zu einem unsch\u00e4tzbaren Rohstoff f\u00fcr die Herstellung harter feuerfester Materialien, und zu den keramischen Anwendungen geh\u00f6ren die Herstellung starker, verschlei\u00dffester Beschichtungen sowie die Verwendung als Schleifmittel. Dar\u00fcber hinaus ist Siliziumkarbid ein hervorragender Werkstoff f\u00fcr die dynamische Dichtungstechnik in Pumpen und Antriebssystemen.<\/p>\n
Siliciumcarbid verh\u00e4lt sich in reinem Zustand wie ein Isolator; durch kontrollierte Zugabe von Verunreinigungen wie Aluminium, Bor, Gallium oder Stickstoff wird es zu einem Halbleiter. Siliziumkarbid-Halbleiter besitzen eine extrem breite Bandl\u00fccke; die Verschiebung von Elektronen aus dem Valenzband in das Leitungsband erfordert viel mehr Energie als bei anderen Halbleitern, so dass eine geringere Spannung erforderlich ist, um sie aufzul\u00f6sen, und h\u00f6here Schaltfrequenzen bei geringerem parasit\u00e4rem Widerstand m\u00f6glich sind.<\/p>\n
Siliziumkarbid kann Temperaturen von bis zu 1400 Grad Celsius bei minimaler Beeintr\u00e4chtigung der Bruchz\u00e4higkeit standhalten und ist daher ein hervorragendes Schleifmaterial f\u00fcr das Schleifen von Metallen und Keramik, f\u00fcr lapidare Anwendungen und als Strukturmaterial in Autos wie Bremsen und Kupplungen; au\u00dferdem findet es sich in kugelsicheren keramischen Westen und elektronischen Halbleiterger\u00e4ten, die bei hohen Temperaturen oder Spannungen arbeiten. SiC's H\u00e4rte macht es auch ideal als Schleifmittel Schleifmittel auf Automobil-Bremsen und Kupplungen verwendet, w\u00e4hrend seine Bruchz\u00e4higkeit Qualit\u00e4ten machen es n\u00fctzlich, als Schleifmittel Material beim Schleifen von Metallen und Keramiken gegen diese Materialien abrasiv verwendet gegen Keramikplatten, die bei h\u00f6heren als erwartete Temperaturen \/ Spannungen als seine Konkurrenz - also seine hohe Zuverl\u00e4ssigkeit macht SiC ein beliebtes Schleifmittel in lapidary Anwendungen als Schleifmittel Verwendung auf Automobil-Bremsen und Kupplungen sowie Keramikplatten auf kugelsichere Westen verwendet!!...und Halbleiter-Elektronik-Ger\u00e4te, die bei h\u00f6heren als erwartete Temperaturen \/ Spannungen!<\/p>\n
Siliciumcarbid ist in reinem Zustand ein elektrischer Isolator; werden Verunreinigungen hinzugef\u00fcgt, wird es halbleitend. Da die Bandl\u00fccke gr\u00f6\u00dfer ist als bei kristallinem Silizium und mehr Energie erforderlich ist, um Elektronen in das Leitungsband zu verschieben, kann Siliziumkarbid h\u00f6here elektrische Durchbruchsfelder vertragen.<\/p>\n
Carborundum (Carbrundm\/) wurde 1891 von Edward Acheson aus Pennsylvania entdeckt und hat sich seitdem zu einem der wichtigsten keramischen Werkstoffe entwickelt. SiC wird nicht nur synthetisch hergestellt, sondern kommt auch in der Natur in Form des Minerals Moissanit vor und wird seit \u00fcber hundert Jahren in Pulverform in gro\u00dfen Mengen als Schleifmittel hergestellt. SiC-K\u00f6rner k\u00f6nnen auch mit verschiedenen Bindemitteln zu extrem harten Keramiken verbunden werden, die sich f\u00fcr Anwendungen eignen, die sowohl W\u00e4rmebest\u00e4ndigkeit (Hochtemperaturbest\u00e4ndigkeit) als auch mechanische Festigkeit (H\u00e4rte) erfordern. SiC wird auch zur Verst\u00e4rkung von Metallen oder Keramiken verwendet.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide, commonly referred to as SiC, is a black or dark green crystalline material which can either be synthesized in a laboratory setting, or found naturally as the rare mineral moissanite. Ceramic materials rank among the lightest, hardest, and strongest advanced ceramic materials available today. Their resistance to physical wear, corrosion, thermal expansion and …<\/p>\n