Siliziumkarbid (SiC) ist eine extrem harte, synthetisch hergestellte kristalline Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff. Siliziumkarbid wird gemeinhin als Carborundum\/Karbrndm\/ bezeichnet und weist eine hohe Festigkeit auf.<\/p>\n
Nat\u00fcrliches SiC kommt in Form des seltenen Edelsteins Moissanit sowie in sehr geringen Mengen in Meteoriten, Korundvorkommen und Kimberlit vor. Bei der kommerziellen Produktion wird in der Regel Quarzsand mit Kohlenstoff bei hohen Temperaturen in einem Elektroofen erhitzt, um SiC herzustellen.<\/p>\n
Siliziumkarbid (SiC), eines der h\u00e4rtesten Materialien der Erde, ist zu einem unverzichtbaren Werkzeug f\u00fcr Schleifanwendungen geworden. Als Hauptbestandteil von Schleifscheiben und Schleifgeweben eignet sich Siliziumkarbid auch hervorragend zum Schneiden von Nichteisenmetallen und feuerfesten Teilen.<\/p>\n
Im Gegensatz zu Schleifpapier aus anderen Schleifmitteln, das sich im Laufe der Zeit schnell abnutzt, h\u00e4lt Siliziumkarbid dem Test der Zeit und der Abnutzung stand und liefert gleichbleibende Ergebnisse und Pr\u00e4zision bei verschiedenen Materialien. Dank dieser Langlebigkeit k\u00f6nnen sowohl Profis als auch Heimwerker die erwarteten Ergebnisse f\u00fcr ihre Projekte erzielen.<\/p>\n
SiC wird h\u00e4ufig in Hochspannungs-Leistungselektronikbauteilen wie Schottky-Barriere-Dioden und bipolaren Transistoren verwendet. Durch die Erh\u00f6hung der Fahrstrecken von Elektrofahrzeugen und die Verbesserung der Batteriemanagementsysteme sowie die Verkleinerung und das geringere Gewicht von Hochleistungswandlern kann SiC zu einer Senkung der Kosten f\u00fcr Ladestationen f\u00fcr Elektrofahrzeuge f\u00fchren.<\/p>\n
Siliciumcarbid ist aufgrund seiner ausgezeichneten Korrosions- und Oxidationsbest\u00e4ndigkeit, seiner geringen Ausdehnung und seiner Hitzetoleranz ein wichtiger Bestandteil der Keramik. Siliciumcarbid-Keramik wird aufgrund seiner Best\u00e4ndigkeit gegen Erosion, Korrosion und Abrieb h\u00e4ufig f\u00fcr Ofenb\u00f6den, Brennerd\u00fcsen und Strahlrohre verwendet.<\/p>\n
SiC wird aufgrund seiner harten und vielseitigen Zusammensetzung am h\u00e4ufigsten als Schleifmittel eingesetzt; so lassen sich daraus Schleifscheiben und -gewebe herstellen. Au\u00dferdem kann SiC mit anderen keramischen Werkstoffen kombiniert werden, um starke und widerstandsf\u00e4hige keramische Strukturen wie kugelsichere Platten und D\u00fcsen sowie Hochtemperaturlager zu bilden.<\/p>\n
Die atomare Struktur von Siliciumcarbid ist dicht gepackt und weist zwei prim\u00e4re Koordinationstetraeder (bestehend aus Silicium- und vier Kohlenstoffatomen) auf, die \u00fcber Ecken miteinander verbunden sind und so Polytypen mit verschiedenen Stapelsequenzen bilden, die zu unterschiedlichen Kristallstrukturen mit ihren eigenen spezifischen Eigenschaften f\u00fchren - Alpha-Siliciumcarbid ist dabei am h\u00e4ufigsten anzutreffen.<\/p>\n
Siliziumkarbid wird in einigen Hochspannungs-Halbleiterbauelementen verwendet. Es hat eine h\u00f6here Durchbruchsspannung als Silizium und eignet sich gut f\u00fcr Hochtemperaturumgebungen - ideal f\u00fcr Anwendungen wie Leistungselektronik f\u00fcr Elektrofahrzeuge und Solar-Wechselrichter zum Beispiel.<\/p>\n
Dieses robuste Material zeichnet sich durch eine hervorragende W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit aus, was es f\u00fcr Anwendungen wie Energieerzeugung und Luft- und Raumfahrtelektronik interessant macht. Dar\u00fcber hinaus eignet es sich aufgrund seines Schmelzpunkts f\u00fcr die Keramikherstellung in Form von d\u00fcnnen Platten oder als Zusatzstoff zu anderen Materialien, um deren mechanische Eigenschaften zu verbessern.<\/p>\n
Reines SiC ist ein elektrischer Isolator, aber die Dotierung mit Verunreinigungen ver\u00e4ndert seine elektrischen Eigenschaften, so dass es sich wie ein Halbleiter verh\u00e4lt. Durch Dotierung kann SiC durch Hinzuf\u00fcgen von Aluminium-, Gallium-, Bor-, Stickstoff- oder Phosphoratomen in P- oder N-Typ-Bauelemente umgewandelt werden, was zu verschiedenen Polytypen von Siliciumcarbid mit unterschiedlichen Anordnungen entlang der c-Achse und mit verschiedenen Kristallstrukturen wie kubisch, hexagonal oder rhomboedrisch f\u00fchrt.<\/p>\n
Siliciumcarbid ist ein unverzichtbares Material in vielen industriellen Prozessen. Es dient als Schleifmittel in Schleifscheiben, Trennscheiben und Schleifpapier und wird auch zur Herstellung von Keramik, feuerfesten Materialien und verschlei\u00dffesten Teilen verwendet.<\/p>\n
Wissenschaftler erforschen den Einsatz von nanopor\u00f6sem kubischem Siliziumkarbid zur Abtrennung von Wasser und zur Erzeugung von Wasserstoffgas f\u00fcr Brennstoffzellen - dies k\u00f6nnte eine innovative neue Quelle f\u00fcr erneuerbare Energie zur Bek\u00e4mpfung der globalen Erw\u00e4rmung sein.<\/p>\n
Siliziumkarbid (SiC) findet breite Anwendung in der Leistungselektronik, wo es dazu dient, IGBTs und bipolare Transistoren, die unter einem hohen Einschaltwiderstand bei hohen Durchbruchsspannungen leiden, durch Bauelemente zu ersetzen, die bei h\u00f6heren Temperaturen zuverl\u00e4ssiger arbeiten und wesentlich geringere Schaltverluste aufweisen. SiC wird in gro\u00dfem Umfang als IGBT-Ersatz verwendet.<\/p>\n
Goldman Sachs sch\u00e4tzt, dass durch den Einsatz von SiC in Stromrichtersystemen f\u00fcr Elektrofahrzeuge die Gr\u00f6\u00dfe und die Kosten um 30% reduziert werden k\u00f6nnten, was es den Herstellern erm\u00f6glichen w\u00fcrde, erschwinglichere Autos mit SiC-Stromrichtern zu produzieren.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon Carbide (SiC) is an extremely hard, synthetically produced crystalline compound of silicon and carbon. Commonly referred to as Carborundum\/Karbrndm\/, silicon carbide exhibits great strength. Natural SiC can be found as the rare gemstone moissanite, as well as in very limited amounts in meteorites, corundum deposits, and kimberlite. Commercial production typically involves heating silica sand …<\/p>\n