Silisiumkarbid, ofte kalt karborundum, forekommer naturlig som det sjeldne mineralet moissanitt og i meteoritter, men det meste av det kommersielle SiC som selges i dag, er syntetisk fremstilt.<\/p>\n
Karbonfiberarmert plast (CFRP) er et ekstremt hardt, kovalent bundet materiale som produseres gjennom karbotermisk reduksjon av silikasand og petroleumskoks i en elektrisk motstandsovn, noe som gj\u00f8r det korrosjons- og slitesterkt.<\/p>\n
Silisiumkarbid (SiC) er en antimonkeramikk som er kjent for sin hardhet, h\u00f8ye varmeledningsevne og motstand mot kjemiske reaksjoner. I tillegg har SiC lav termisk ekspansjonskoeffisient, noe som gj\u00f8r det egnet for bruksomr\u00e5der som krever motstand mot varme eller termisk sjokk.<\/p>\n
SiC er et ekstremt rent materiale med en hardhetsgrad p\u00e5 Mohs-skalaen p\u00e5 9. Det kan lages ved \u00e5 varme opp en blanding av sand og karbon i en ovn av elektrisk motstandstype; ytterligere raffinering kan omfatte tilsetning av aluminiumdopingsstoffer som gir en halvlederenhet av enten n- eller p-typen.<\/p>\n
SiCs smeltepunkt kan variere avhengig av den polymorfe krystallstrukturen. Det finnes i mer enn 70 forskjellige former, inkludert alfa-silisiumkarbid (4H-SiC) med en heksagonal krystallstruktur som ligner wurtzit, som er den mest utbredte. Betasilisiumkarbid finnes ogs\u00e5 med en sidesentrert kubisk krystallstruktur som ligner sinkblende eller sfaleritt, som er mye brukt.<\/p>\n
Silisiumkarbid er et krystallinsk materiale med flere varianter eller polytyper, som hver har sitt eget spesifikke arrangement av lag som er bundet sammen av silisium- og karbonatomer i tetraedriske formasjoner. Hver polytypes stablingssekvens gir den sin unike krystallstruktur.<\/p>\n
Silisiumkarbid finnes i to hovedvarianter, alfa-silisiumkarbid (a-SiC) og beta-silisiumkarbid (b-SiC). Av disse to formene har beta-SiC en flatesentrert kubisk krystallstruktur som minner om diamant, sinkblende eller sfaleritt.<\/p>\n
Ildfast SiC-keramikk har en utmerket varmeledningsevne p\u00e5 grunn av nesten like atomradier mellom a-SiC og b-SiC, noe som gir god varmeledningsevne. Denne egenskapen gj\u00f8r dessuten at fononer kan forplante seg fritt i sammensetningen. Alle disse egenskapene kombinert med det h\u00f8ye smeltepunktet og den lave termiske ekspansjonshastigheten gj\u00f8r silisiumkarbid til et attraktivt materiale for h\u00f8ytemperaturovner, i tillegg til at korrosjonsbestandighet og stivhet gj\u00f8r det til et attraktivt materialvalg.<\/p>\n
Silisiumkarbid er et ikke-oksidholdig keramisk materiale med kjemisk inertitet og utmerkede mekaniske og fysiske egenskaper, inkludert h\u00f8y styrke, Mohs-hardhet p\u00e5 9, lave termiske ekspansjonshastigheter, motstand mot kjemisk reaksjon, utmerkede krympebestandighetsegenskaper og temperaturer opp til 1600 grader Celsius uten \u00e5 begynne \u00e5 oksidere.<\/p>\n
N\u00e5r karbon- og silisiumatomene st\u00f8rkner, danner de trefoldige koordinasjonsstrukturer, noe som avsl\u00f8res av formfaktorfordelingen, som viser en tydelig topp ved 109 grader (tetraedervinkel) samt brede omr\u00e5der rundt denne toppen, noe som tyder p\u00e5 at det finnes ulike lokale strukturer.<\/p>\n
SiC kan produseres ved \u00e5 smelte sammen leire og kullpulver eller gjennom direkte reduksjon i elektriske ovner med karbon eller hydrogen. Edward Goodrich Acheson produserte SiC i stor skala ved hjelp av en elektrotermisk prosess i 1891, og siden den gang har dette slitesterke materialet blitt mye brukt til slipende bearbeiding og foring, i tillegg til andre bruksomr\u00e5der som ildfaste materialer og elektroniske komponenter.<\/p>\n
Silisiumkarbid har en rekke nyttige bruksomr\u00e5der. Det er et popul\u00e6rt slipemiddel som brukes til sliping og polering av metaller som messing, bronse, st\u00e5l og marmor, og til kutting av keramikk. Med en Mohs-klassifisering p\u00e5 9 p\u00e5 Mohs-skalaen har det dessuten store likheter med diamanters hardhet, i tillegg til at det er ekstremt slitesterkt og motstandsdyktig mot kjemiske reaksjoner.<\/p>\n
Aluminiumnitrid har gode egenskaper n\u00e5r det gjelder varmeledningsevne og termisk ekspansjon, noe som gj\u00f8r det ideelt til bruk som ballistisk panser. De sterke og stive egenskapene gj\u00f8r det dessuten velegnet til ballistiske v\u00e5pensystemer samt rakett- og missilmotorer.<\/p>\n
Pebble Bed Reactor (PBR). Materialets iboende motstand mot oksidasjon gj\u00f8r det dessuten velegnet til produksjon av ildfast stein og til foring av atomreaktorer som Pebble Bed Reactors. Pebble Bed Reactor brukes ogs\u00e5 i alumina- og zirkoniumoksidkeramikk laget av dette materialet, og materialets hardhet, stivhet og lave termiske ekspansjon gj\u00f8r det til et attraktivt valg som speilmateriale i astronomiske teleskoper.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silisiumkarbid, ofte kalt karborundum, forekommer naturlig som det sjeldne mineralet moissanitt og i meteoritter, men det meste av det kommersielle SiC som selges i dag, er syntetisk fremstilt. Karbonfiberarmert plast (CFRP) er et ekstremt hardt, kovalent bundet materiale som produseres gjennom karbotermisk reduksjon av silikasand og petroleumskoks i en elektrisk motstandsovn, noe som gj\u00f8r ...<\/p>\n