Piikarbidi (SiC) on eritt\u00e4in kova, synteettisesti valmistettu kiteinen pii- ja hiiliyhdiste. Piikarbidilla on suuri lujuus, ja siit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yleisesti nimityst\u00e4 Carborundum\/Karbrndm\/.<\/p>\n
Luonnollista SiC:t\u00e4 esiintyy harvinaisena jalokiven\u00e4, moissanitissa, sek\u00e4 hyvin v\u00e4h\u00e4isi\u00e4 m\u00e4\u00e4ri\u00e4 meteoriiteissa, korundiesiintymiss\u00e4 ja kimberliitiss\u00e4. Kaupallisessa tuotannossa kuumentaa yleens\u00e4 piihiekkaa ja hiilt\u00e4 korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa s\u00e4hk\u00f6uunissa, jolloin saadaan SiC:t\u00e4.<\/p>\n
Piikarbidista (SiC), yhdest\u00e4 maapallon kovimmista materiaaleista, on tullut v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4t\u00f6n ty\u00f6kalu hiomasovelluksissa. Piikarbidi on hiomalaikkojen ja hiomaliinojen p\u00e4\u00e4komponentti, ja se soveltuu erinomaisesti my\u00f6s muiden kuin rautametallien ja tulenkest\u00e4vien osien leikkaamiseen.<\/p>\n
Toisin kuin muilla hioma-aineilla valmistettu hiomapaperi, joka kuluu nopeasti ajan my\u00f6t\u00e4, piikarbidi kest\u00e4\u00e4 aikaa ja kulutusta, ja sen tulokset ovat tasaisia ja tarkkoja eri materiaaleissa. T\u00e4m\u00e4n kest\u00e4vyyden ansiosta sek\u00e4 ammattilaiset ett\u00e4 tee-se-itse-harrastajat voivat saavuttaa odotettuja tuloksia projekteissaan.<\/p>\n
SiC:t\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti korkeaj\u00e4nnitteisiss\u00e4 tehoelektroniikkalaitteissa, kuten Schottky-esteiden diodeissa ja bipolaaritransistoreissa. SiC:n avulla s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen ajomatkat pitenev\u00e4t, akunhallintaj\u00e4rjestelmi\u00e4 parannetaan ja suuritehomuuntimista tehd\u00e4\u00e4n pienempi\u00e4 ja kevyempi\u00e4, mink\u00e4 ansiosta s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen latausasemakustannukset voivat pienenty\u00e4.<\/p>\n
Piikarbidi on keramiikassa t\u00e4rke\u00e4 elementti, koska se kest\u00e4\u00e4 erinomaisesti korroosiota ja hapettumista ja sill\u00e4 on matala laajeneminen ja l\u00e4mm\u00f6nkest\u00e4vyysominaisuudet. Piikarbidikeramiikkaa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein uunien hyllyiss\u00e4, polttimien suuttimissa ja suihkuputkissa, koska se kest\u00e4\u00e4 eroosiota, korroosiota ja kulutusta.<\/p>\n
SiC:t\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n useimmiten hioma-aineena sen kovan ja monipuolisen koostumuksen vuoksi, mink\u00e4 ansiosta siit\u00e4 voidaan valmistaa hiomalaikkoja ja -kankaita. Lis\u00e4ksi SiC:t\u00e4 voidaan yhdist\u00e4\u00e4 muihin keraamisiin materiaaleihin vahvojen ja joustavien keraamisten rakenteiden, kuten luodinkest\u00e4vien levyjen ja suuttimien sek\u00e4 korkean l\u00e4mp\u00f6tilan laakereiden valmistamiseksi.<\/p>\n
Piikarbidin atomirakenne on tiivis, ja siin\u00e4 on kaksi primaarista koordinaatiotetraedri\u00e4 (jotka koostuvat pii- ja nelj\u00e4st\u00e4 hiiliatomista), jotka on yhdistetty kulmilla muodostaen monityyppej\u00e4, joilla on erilaisia pinoamisj\u00e4rjestyksi\u00e4, jotka johtavat erilaisiin kiderakenteisiin, joilla on omat erityisominaisuutensa - alfa-piikarbidi on n\u00e4ist\u00e4 yleisimmin k\u00e4ytetty.<\/p>\n
Piikarbidia k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n joissakin korkeaj\u00e4nnitteisiss\u00e4 puolijohdekomponenteissa. Sen l\u00e4pily\u00f6ntij\u00e4nnite on piit\u00e4 korkeampi ja se toimii hyvin korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa, mik\u00e4 sopii erinomaisesti esimerkiksi s\u00e4hk\u00f6ajoneuvojen tehoelektroniikkaan ja aurinkovaihtosuuntaajiin.<\/p>\n
T\u00e4m\u00e4 vankka materiaali tarjoaa erinomaisen l\u00e4mm\u00f6njohtavuuden, mink\u00e4 ansiosta se on k\u00e4ytt\u00f6kelpoinen esimerkiksi s\u00e4hk\u00f6ntuotannossa ja ilmailuelektroniikassa. Lis\u00e4ksi sen sulamispisteen ansiosta se soveltuu ohuina levyin\u00e4 keramiikan valmistukseen tai sit\u00e4 voidaan lis\u00e4t\u00e4 lis\u00e4aineena muihin materiaaleihin niiden mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.<\/p>\n
Puhdas SiC on s\u00e4hk\u00f6inen eriste, mutta sen seostaminen ep\u00e4puhtauksilla muuttaa sen s\u00e4hk\u00f6isi\u00e4 ominaisuuksia puolijohteen kaltaisiksi. Kun SiC:t\u00e4 seostetaan, siit\u00e4 voidaan tehd\u00e4 P- tai N-tyyppisi\u00e4 laitteita lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 siihen alumiini-, gallium-, boori-, typpi- tai fosforiatomeja, mik\u00e4 johtaa erilaisiin piikarbidin polytyyppeihin, joilla on erilaiset j\u00e4rjestelyt c-akselin suuntaisesti ja erilaiset kiderakenteet, kuten kuutiomainen, kuusikulmainen tai romboedrinen rakenne.<\/p>\n
Piikarbidi on v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4t\u00f6n materiaali monissa teollisuusprosesseissa. Sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n hiomalaikkojen, leikkuukiekkojen ja hiekkapaperin hioma-aineena, ja sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n my\u00f6s keramiikan, tulenkest\u00e4vien aineiden ja kulutusta kest\u00e4vien osien valmistukseen.<\/p>\n
Tutkijat tutkivat nanohuokoisen kuutiomaisen piikarbidin k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 veden erottamiseen ja vetykaasun tuottamiseen polttokennoja varten - t\u00e4m\u00e4 voisi tarjota uuden innovatiivisen uusiutuvan energianl\u00e4hteen ilmaston l\u00e4mpenemisen torjumiseksi.<\/p>\n
Piikarbidia (SiC) k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti tehoelektroniikassa, jossa sill\u00e4 korvataan IGBT- ja bipolaaritransistorit, jotka k\u00e4rsiv\u00e4t suuresta kytkent\u00e4vastuksesta korkeilla l\u00e4pily\u00f6ntij\u00e4nnitteill\u00e4, laitteilla, jotka toimivat luotettavammin korkeammissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa ja joiden kytkent\u00e4h\u00e4vi\u00f6t ovat paljon pienemm\u00e4t. SiC:t\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti IGBT:n korvaajana.<\/p>\n
Goldman Sachs arvioi, ett\u00e4 SiC:n k\u00e4ytt\u00f6 s\u00e4hk\u00f6autojen virtamuuntajaj\u00e4rjestelmiss\u00e4 voisi pienent\u00e4\u00e4 kokoa ja kustannuksia 30%, mik\u00e4 antaisi valmistajille mahdollisuuden valmistaa edullisempia autoja, joissa on SiC-tehomuuntimet.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Piikarbidi (SiC) on eritt\u00e4in kova, synteettisesti valmistettu kiteinen pii- ja hiiliyhdiste. Piikarbidilla on suuri lujuus, ja siit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yleisesti nimityst\u00e4 Carborundum\/Karbrndm\/. Luonnollista piikarbidia esiintyy harvinaisena jalokiven\u00e4, moissanittina, sek\u00e4 hyvin v\u00e4h\u00e4isin\u00e4 m\u00e4\u00e4rin\u00e4 meteoriiteissa, korundiesiintymiss\u00e4 ja kimberliitiss\u00e4. Kaupalliseen tuotantoon liittyy tyypillisesti piihiekan kuumentaminen ...<\/p>\n