Piikarbidi on eritt\u00e4in kova synteettinen materiaali, jonka Mohsin asteikon kovuus on 9, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 yhdeks\u00e4nneksi kovimman materiaalin kovuusjatkumolla. Lis\u00e4ksi piikarbidilla on erinomaiset s\u00e4hk\u00f6njohtavuusominaisuudet ja se kest\u00e4\u00e4 korkeita l\u00e4mp\u00f6tiloja.<\/p>\n
Keraamisista materiaaleista valmistettuja elektronisia komponentteja voidaan koota laitteiksi, jotka vahvistavat, kytkev\u00e4t ja muuntavat signaaleja s\u00e4hk\u00f6piiriss\u00e4. T\u00e4llaisia laitteita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n lukuisissa s\u00e4hk\u00f6ajoneuvosovelluksissa, kuten virtal\u00e4hteiss\u00e4 ja ajonhallintavaihtosuuntaajissa.<\/p>\n
Piikarbidi on puolijohde, jolla on laaja kaistanleveys, jonka ansiosta se kest\u00e4\u00e4 korkeita j\u00e4nnitteit\u00e4. Sen j\u00e4nnitekest\u00e4vyys on kymmenkertainen tavalliseen piihin verrattuna, ja se jopa p\u00e4ihitt\u00e4\u00e4 galliumnitridin yli 1000 voltin j\u00e4rjestelmiss\u00e4, mink\u00e4 vuoksi se soveltuu tehoelektroniikan laitteisiin, kuten diodeihin ja transistoreihin, pumppujen laakereihin, venttiileihin ja teollisuudessa k\u00e4ytett\u00e4viin hiomasuuttimiin sek\u00e4 luodinkest\u00e4vien liivien sis\u00e4ll\u00e4 oleviin keraamisiin levyihin.<\/p>\n
Edward G. Acheson teki piikarbidin l\u00f6yd\u00f6n vuonna 1891, kun h\u00e4n l\u00e4mmitti jauhetun saven ja hiilen seosta hiilikaarilamppua muistuttavassa s\u00e4hk\u00f6uunissa ja sai aikaan timanttia muistuttavia kiteit\u00e4, jotka olivat kovuudeltaan ja kirkkaudeltaan samanlaisia. H\u00e4n nimesi t\u00e4m\u00e4n uuden yhdisteen karborundiksi sen luonnollisen mineraalimuodon korundin mukaan.<\/p>\n
Piikarbidilla on monimutkainen kiderakenne, joka koostuu tetraedrisiin koordinaatiomuotoihin kovalenttisesti sidotuista pii- ja hiiliatomeista koostuvista kerroksista, jotka muodostavat puolijohteen, joka vaihtelee johtavien ja erist\u00e4vien tilojen v\u00e4lill\u00e4, mink\u00e4 ansiosta se pystyy siirt\u00e4m\u00e4\u00e4n s\u00e4hk\u00f6\u00e4 menett\u00e4m\u00e4tt\u00e4 energiaa; se soveltuu s\u00e4hk\u00f6ajoneuvoihin, jotka tarvitsevat tehoelektroniikkaa, joka pystyy k\u00e4sittelem\u00e4\u00e4n suuria j\u00e4nnitteit\u00e4 ja virtoja.<\/p>\n
Piikarbidin valmistus on kallista, ja kustannukset johtuvat p\u00e4\u00e4asiassa raaka-aineista ja valmistusprosessista. Korkeiden valmistuskustannusten vuoksi piikarbidi on perinteisesti soveltunut vain laajamittaisiin sovelluksiin; teknologinen kehitys voi kuitenkin laajentaa sen markkinoita edelleen l\u00e4hitulevaisuudessa.<\/p>\n
Piikarbidia k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n raaka-aineena tulenkest\u00e4v\u00e4ss\u00e4 teollisuudessa korkealaatuisten tulenkest\u00e4vien tuotteiden valmistuksessa, sill\u00e4 se on eritt\u00e4in korroosionkest\u00e4v\u00e4\u00e4 ja kest\u00e4\u00e4 \u00e4\u00e4rimm\u00e4isi\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tiloja. Hiekkapuhallus- ja hiontatoiminnot hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4t sit\u00e4 my\u00f6s tehokkaasti keramiikkatuotannon ja rautametallien valmistuksen lis\u00e4ksi.<\/p>\n
Puhtaassa tilassaan piikarbidi on s\u00e4hk\u00f6inen eriste, mutta ep\u00e4puhtauksilla tai muilla elementeill\u00e4 seostettuna sill\u00e4 voi olla puolijohtavia ominaisuuksia, jolloin se on k\u00e4ytt\u00f6kelpoinen erilaisissa elektronisissa laitteissa.<\/p>\n
Aasian ja Tyynenmeren alue johtaa t\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 piikarbidin maailmanmarkkinoita matkapuhelinten tukiasemien ja radiotaajuuskomponenttien suuren kysynn\u00e4n vuoksi, ja sen ennustetaan pysyv\u00e4n ensisijaisena tulonl\u00e4hteen\u00e4 tulevina vuosina.<\/p>\n
Piikarbidin markkinoita ohjaavia tekij\u00f6it\u00e4 ovat ter\u00e4ksen tuotannon kasvu ja p\u00e4\u00e4st\u00f6tt\u00f6m\u00e4n teknologian maailmanlaajuinen k\u00e4ytt\u00f6\u00f6notto. S\u00e4hk\u00f6ajoneuvoissa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4t piikarbidikomponentit todenn\u00e4k\u00f6isesti ruokkivat markkinoita entisest\u00e4\u00e4n, koska ne ovat energiatehokkaampia ja viev\u00e4t v\u00e4hemm\u00e4n tilaa kuin polttoainepohjaiset vastineensa.<\/p>\n
Piikarbidilla on monia sovelluksia eri aloilla, mutta sen k\u00e4sittely voi olla haastavaa. Tuotannossa piihiekkaa ja hiilt\u00e4 kuumennetaan yhdess\u00e4 korkeal\u00e4mp\u00f6isiss\u00e4 uuneissa, kunnes kaikki ep\u00e4puhtaudet on poistettu seoksesta (joidenkin arvioiden mukaan j\u00e4temateriaalin tuotanto on jopa 40%).<\/p>\n
Piikarbidi toimii puhtaassa muodossaan eristeen\u00e4, mutta typell\u00e4 tai fosforilla seostettuna siit\u00e4 tulee puolijohde, ja sit\u00e4 voidaan jopa seostaa alumiinilla, boorilla, galliumilla tai berylliumilla n- ja p-tyypin puolijohteiden tuottamiseksi, mik\u00e4 tekee SiC:st\u00e4 sopivan puolijohdemateriaalin sek\u00e4 korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa ett\u00e4 korkeilla tehotasoilla.<\/p>\n
Piikarbidi voi olla viel\u00e4 kallista, mutta siit\u00e4 tulee ajan mittaan elektronisten laitteiden olennainen osa. Koska piikarbidin energiav\u00e4li on paljon suurempi kuin piin, piikarbidi mahdollistaa tavallista korkeammissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa ja j\u00e4nnitteiss\u00e4 toimivien laitteiden toiminnan. T\u00e4m\u00e4 ominaisuus on erityisen t\u00e4rke\u00e4 s\u00e4hk\u00f6ajoneuvoissa, joissa kuluttajat vaativat pidemp\u00e4\u00e4 toimintas\u00e4dett\u00e4 ja nopeampia latausaikoja.<\/p>\n
Piikarbidi on ensin leikattava kiekoiksi, ennen kuin sit\u00e4 voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 elektroniikkalaitteissa. T\u00e4m\u00e4 on pitk\u00e4 ja tarkka prosessi, joka vaatii korkealaatuisia laitteita ja asiantuntemusta. Yksi merkitt\u00e4v\u00e4 este piikarbidin laajalle levitt\u00e4miselle on se, ett\u00e4 sen kovuus vaikeuttaa sen leikkaamista, mik\u00e4 johtaa hukkamateriaaliin ja alhaisempaan tuotokseen.<\/p>\n
Piikarbidi (SiC) on edistyksellinen kolmannen sukupolven puolijohdemateriaali, jonka avulla on mahdollista parantaa merkitt\u00e4v\u00e4sti s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen suorituskyky\u00e4 ja tehokkuutta. SiC:ll\u00e4 on perinteist\u00e4 piit\u00e4 paremmat s\u00e4hk\u00f6iset ominaisuudet, kuten korkeammat l\u00e4mp\u00f6tilat, suuremmat sallitut liitosl\u00e4mp\u00f6tilat, suurempi tehotiheys ja parempi s\u00e4teilynkest\u00e4vyys; lis\u00e4ksi se pystyy k\u00e4sittelem\u00e4\u00e4n tehokkaammin korkeita j\u00e4nnitteit\u00e4 ja virtoja, mik\u00e4 v\u00e4hent\u00e4\u00e4 tehoh\u00e4vi\u00f6it\u00e4 ja lis\u00e4\u00e4 tehokkuutta.<\/p>\n
Piikarbidi on kova, hauras piist\u00e4 ja hiilest\u00e4 koostuva keraaminen aine, jolla on lukuisia k\u00e4ytt\u00f6kohteita. Piikarbidia k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n liimana karborundumhioma-aineissa ja luotiliiveiss\u00e4, mutta se on my\u00f6s korkean suorituskyvyn elektroniikassa, kuten tehoelektroniikkalaitteissa ja aurinkokennoissa, joissa piikarbidi on ainesosana. Piikarbidi voi auttaa s\u00e4\u00e4st\u00e4m\u00e4\u00e4n valmistuskustannuksia lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4\u00e4 ja v\u00e4hent\u00e4m\u00e4ll\u00e4 komponenttien virrankulutusta, koska se lis\u00e4\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4\u00e4 ja v\u00e4hent\u00e4\u00e4 samalla virrankulutusta.<\/p>\n
United Silicon Carbide on kehitt\u00e4nyt piikarbidipuolijohteita, jotka voivat auttaa teollisuutta l\u00f6yt\u00e4m\u00e4\u00e4n keinoja pienent\u00e4\u00e4 s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen voimansiirtoh\u00e4vi\u00f6it\u00e4 ja toteuttaa tehokkaampia voimansiirtoverkkoja ja teholaitteita - jopa 30%:n tehoh\u00e4vi\u00f6iden v\u00e4hennyksell\u00e4, suuremmalla tehotiheydell\u00e4, pienemm\u00e4ll\u00e4 komponenttien m\u00e4\u00e4r\u00e4ll\u00e4 ja nopeammilla latausj\u00e4rjestelmill\u00e4 kuin edellisen sukupolven puolijohteet. N\u00e4m\u00e4 kolmannen sukupolven piikarbidipuolijohteet voivat mahdollistaa viel\u00e4 nopeammat latausj\u00e4rjestelm\u00e4t s\u00e4hk\u00f6autoille.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is an extremely hard synthetic material with a Mohs scale hardness of 9, making it the ninth hardest material on a hardness continuum. Furthermore, silicon carbide exhibits excellent electrical conductivity properties as well as withstanding high temperatures. Electronic components made from ceramic materials can be assembled to form devices that amplify, switch and …<\/p>\n