A szil\u00edciumkarbid az egyik legkem\u00e9nyebb ismert anyag, Mohs-kem\u00e9nys\u00e9ge nagyobb, mint a gy\u00e9m\u00e1nt\u00e9. Mechanikai tulajdons\u00e1gai k\u00f6z\u00e9 tartozik tov\u00e1bb\u00e1 a kiv\u00e1l\u00f3 szak\u00edt\u00f3szil\u00e1rds\u00e1g \u00e9s a Young-modulus \u00e9rt\u00e9ke.<\/p>\n
A graf\u00e9n elektromos tulajdons\u00e1gai k\u00f6z\u00e9 tartozik a nagy tel\u00edt\u00e9si elektronmozg\u00e9konys\u00e1g \u00e9s a fesz\u00fclts\u00e9g-\u00e1tboml\u00e1si ellen\u00e1ll\u00e1s, ami alkalmass\u00e1 teszi a nagy teljes\u00edtm\u00e9ny\u0171 elektronik\u00e1ban, p\u00e9ld\u00e1ul inverterekben val\u00f3 felhaszn\u00e1l\u00e1sra.<\/p>\n
A szil\u00edciumkarbid (SiC) sz\u00e9nb\u0151l \u00e9s szil\u00edciumb\u00f3l \u00e1ll\u00f3, kovalens k\u00f6t\u00e9sszerkezet\u0171 \u00f6tv\u00f6zet. A SiC \u00fagy \u00e1ll\u00edthat\u00f3 el\u0151, hogy a sz\u00e9n \u00e9s a szil\u00edcium-dioxid kever\u00e9k\u00e9t elektromos ellen\u00e1ll\u00e1skemenc\u00e9ben 1700-2500 \u00b0C k\u00f6z\u00f6tti h\u0151m\u00e9rs\u00e9kleten reag\u00e1ltatj\u00e1k; ennek sor\u00e1n egy t\u00f6m\u00f6r, henger alak\u00fa ingot kapunk, amely grafitb\u00f3l, alfa SiC-b\u0151l, b\u00e9ta SiC koh\u00e1szati min\u0151s\u00e9g\u0171 anyagb\u00f3l, valamint a k\u00fcls\u0151 fel\u00fcleteken l\u00e9v\u0151, nem reag\u00e1lt anyagb\u00f3l \u00e1ll.<\/p>\n
A SiC s\u00e1rg\u00e1t\u00f3l a z\u00f6ldt\u0151l a k\u00e9kesfekete sz\u00edn\u0171ig terjed\u0151, 3,21 g cm-3 s\u0171r\u0171s\u00e9g\u0171 krist\u00e1lyos forma, amely 2700 \u00b0C-on szublim\u00e1l; foly\u00e9kony l\u00fagokban \u00e9s vasban old\u00f3d\u00f3 oldatokban is old\u00f3dik.<\/p>\n
A SiC polikrist\u00e1lyos anyag, amelynek bels\u0151 mikroszerkezete a polikrist\u00e1lyos t\u00edpust\u00f3l \u00e9s a kialakul\u00e1s m\u00f3dj\u00e1t\u00f3l f\u00fcgg\u0151en v\u00e1ltoz\u00f3, \u00e9s sz\u00e9lesk\u00f6r\u0171 tulajdons\u00e1gokkal rendelkezik. Az a-SiC \u00e9s a b-SiC polimorfok k\u00f6z\u00f6tti egyik legfontosabb k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9g a krist\u00e1lyrendszer\u00fckben rejlik: az a-SiC eset\u00e9ben hexagon\u00e1lis wurtzit, a wolframkarbid (WC) eset\u00e9ben pedig rombo\u00e9deres - b\u00e1r az ut\u00f3bbi olvad\u00e1spontja alacsonyabb, 1875 \u00b0C, mint a m\u00e1sik\u00e9, \u00edgy ez a polimorfok k\u00f6z\u00fcl ez a n\u00e9pszer\u0171bb v\u00e1laszt\u00e1s.<\/p>\n
A krist\u00e1lyos SiC h\u00e1romdimenzi\u00f3s r\u00e1csszerkezetben elhelyezked\u0151 szil\u00edcium- \u00e9s sz\u00e9natomokb\u00f3l \u00e1ll, amelyek a r\u00e9tegek k\u00f6z\u00f6tt kovalens k\u00f6t\u00e9seket k\u00e9peznek, ami magas olvad\u00e1spontot \u00e9s bels\u0151 oxid\u00e1ci\u00f3val szembeni ellen\u00e1ll\u00e1st biztos\u00edt ennek az anyagnak, mik\u00f6zben hozz\u00e1j\u00e1rul a kem\u00e9nys\u00e9g\u00e9hez.<\/p>\n
A krist\u00e1lyos SiC elektromos tulajdons\u00e1gai a polyt\u00edpust\u00f3l (kubikus, hexagon\u00e1lis vagy rombuszos) f\u00fcggnek. Mindegyik polyt\u00edpus a Si- \u00e9s sz\u00e9natomok krist\u00e1lyr\u00e1cson bel\u00fcli elt\u00e9r\u0151 elrendez\u00e9se miatt saj\u00e1tos f\u00e9lvezet\u0151 elektronikai tulajdons\u00e1gokkal rendelkezik.<\/p>\n
Egy tipikus gy\u00e1rt\u00e1si folyamat sor\u00e1n a tiszta SiC-t magas h\u0151m\u00e9rs\u00e9kleten, argong\u00e1z atmoszf\u00e9r\u00e1ban szublim\u00e1lj\u00e1k, majd a Lely elj\u00e1r\u00e1s\u00e1val magkrist\u00e1lyokra krist\u00e1lyos\u00edtj\u00e1k, \u00e9s \u00edgy egykrist\u00e1lyokat hoznak l\u00e9tre, amelyeket a j\u00f3l bev\u00e1lt elj\u00e1r\u00e1si l\u00e9p\u00e9sekkel tov\u00e1bb feldolgoznak a teljes\u00edtm\u00e9nyelektronikai alkalmaz\u00e1sokhoz.<\/p>\n
A szil\u00edciumkarbid kem\u00e9ny, kop\u00e1s\u00e1ll\u00f3 tulajdons\u00e1gai miatt kiv\u00e1l\u00f3 csiszol\u00f3anyag a modern lapid\u00e1riumban. Ezenk\u00edv\u00fcl a szil\u00edciumkarbidot t\u0171z\u00e1ll\u00f3 b\u00e9l\u00e9sanyagk\u00e9nt is haszn\u00e1lj\u00e1k ipari kemenc\u00e9kben, valamint csiszol\u00f3korongok \u00e9s v\u00e1g\u00f3szersz\u00e1mok gy\u00e1rt\u00e1s\u00e1hoz.<\/p>\n
A SiC mechanikai tulajdons\u00e1gai jelent\u0151sen v\u00e1ltoznak a form\u00e1z\u00e1si \u00e9s \u00e9get\u00e9si folyamatok, a szemcsem\u00e9ret, a tisztas\u00e1g, a szt\u00f6chiometria \u00e9s a p\u00f3russzerkezet alapj\u00e1n a t\u00f6m\u00f6r\u00edtett testben. A h\u0151m\u00e9rs\u00e9kletnek \u00f3ri\u00e1si hat\u00e1sa van ezekre a tulajdons\u00e1gokra, amelyek m\u00e9g a k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 forr\u00e1sok k\u00f6z\u00f6tt is nagym\u00e9rt\u00e9kben elt\u00e9rhetnek.<\/p>\n
A s\u0171r\u0171 SiC Young-modulusa 20\u00b0C-on k\u00f6r\u00fclbel\u00fcl 400-450 GNm-2, 1500\u00b0C-on 360-400 GNm-2; a ny\u00edr\u00f3szil\u00e1rds\u00e1g ennek az \u00e9rt\u00e9knek a fel\u00e9t teszi ki; a hajl\u00edt\u00f3szil\u00e1rds\u00e1got neh\u00e9z m\u00e9rni az ilyen anyagok eset\u00e9ben; az irodalomban szerepl\u0151 \u00e9rt\u00e9kek 20\u00b0C-on 500-660 MNm-2, 1500\u00b0C-on pedig 5000-6000 MNm-2 k\u00f6z\u00f6tt mozognak; a k\u00fasz\u00e1s\u00e1ll\u00f3s\u00e1g kiv\u00e1l\u00f3, m\u00edg a h\u00faz\u00f3fesz\u00fclts\u00e9gnek \u00e9sszer\u0171 szinten kell maradnia a reped\u00e9s \u00e9s t\u00f6r\u00e9s kialakul\u00e1s\u00e1nak megel\u0151z\u00e9se \u00e9rdek\u00e9ben.<\/p>\n
A szil\u00edcium-karbid k\u00e9pes ellen\u00e1llni a magas h\u0151m\u00e9rs\u00e9kletnek \u00e9s a k\u00e9miai reakci\u00f3knak, \u00edgy v\u00e9delmet ny\u00fajt a leboml\u00e1s ellen a zord k\u00f6rnyezetben. Sajnos azonban ez a rideg \u00e9s kem\u00e9ny anyag szobah\u0151m\u00e9rs\u00e9kleten k\u00f6r\u00fclbel\u00fcl 4 GHzPa szak\u00edt\u00f3szil\u00e1rds\u00e1got \u00e9r el (Engineering Property Data' 1979).<\/p>\n
A SiC kiv\u00e1l\u00f3 elektromos vezet\u0151k\u00e9pess\u00e9g\u00e9r\u0151l \u00e9s alacsony ellen\u00e1ll\u00e1s\u00e1r\u00f3l ismert; ez teszi alkalmass\u00e1 a teljes\u00edtm\u00e9ny- \u00e9s r\u00e1di\u00f3frekvenci\u00e1s elektronikai alkalmaz\u00e1sokhoz, mivel alacsony ellen\u00e1ll\u00e1sa \u00e9s magas tel\u00edt\u00e9si elektronmozg\u00e9konys\u00e1ga nagyszer\u0171en kihaszn\u00e1lhat\u00f3. Tov\u00e1bb\u00e1 a SiC tart\u00f3ss\u00e1ga kiterjed a sug\u00e1rz\u00e1s\u00e1ll\u00f3s\u00e1gra \u00e9s a termikus sokkokkal szembeni ellen\u00e1ll\u00e1sra, valamint a hossz\u00fa \u00e9lettartamra is.<\/p>\n
A gy\u00e1rt\u00f3k k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 elj\u00e1r\u00e1sokat alkalmaznak a k\u00f6b\u00f6s SiC el\u0151\u00e1ll\u00edt\u00e1s\u00e1ra. Az egyik m\u00f3dszer a reakci\u00f3k\u00f6t\u00e9s\u0171 SiC, amelyet por\u00edtott sz\u00e9n \u00e9s l\u00e1gy\u00edt\u00f3szer kever\u00e9s\u00e9vel \u00e9s \u00e9get\u00e9s\u00e9vel \u00e1ll\u00edtanak el\u0151; a k\u00e9s\u0151bbi inf\u00fazi\u00f3 sor\u00e1n g\u00e1znem\u0171 szil\u00edciumot vagy olvasztott szenet adhatnak hozz\u00e1, hogy tov\u00e1bbi SiC-t k\u00e9pezzenek. Egy m\u00e1sik megk\u00f6zel\u00edt\u00e9s a k\u00e9miai g\u0151zf\u00e1zis\u00fa lev\u00e1laszt\u00e1st alkalmazza, amelynek sor\u00e1n g\u00e1zok jutnak be egy v\u00e1kuumkamr\u00e1ba, miel\u0151tt a szubsztr\u00e1tokra lev\u00e1lasztj\u00e1k a n\u00f6veked\u00e9st; ez a technol\u00f3gia n\u00e9pszer\u0171nek bizonyult a f\u00e9lvezet\u0151iparban.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is one of the hardest materials known, boasting a Mohs hardness greater than diamond. Furthermore, its mechanical properties include excellent tensile strength and Young’s modulus values. Electrical properties of graphene include high saturation electron mobility and voltage breakdown resistance, making it suitable for high performance electronics such as inverters. Chemical Composition Silicon carbide …<\/p>\n