Carbura de siliciu este unul dintre cele mai dure materiale cunoscute, av\u00e2nd o duritate Mohs mai mare dec\u00e2t diamantul. \u00cen plus, propriet\u0103\u021bile sale mecanice includ valori excelente ale rezisten\u021bei la trac\u021biune \u0219i ale modulului Young.<\/p>\n
Propriet\u0103\u021bile electrice ale grafenului includ o mobilitate ridicat\u0103 a electronilor la satura\u021bie \u0219i o rezisten\u021b\u0103 ridicat\u0103 la c\u0103derea de tensiune, ceea ce \u00eel face potrivit pentru electronica de \u00eenalt\u0103 performan\u021b\u0103, cum ar fi invertoarele.<\/p>\n
Carbura de siliciu (SiC) este un aliaj compus din carbon \u0219i siliciu cu structuri de leg\u0103tur\u0103 covalent\u0103. SiC poate fi produs prin reac\u021bia unui amestec de carbon \u0219i siliciu \u00een cuptoare cu rezisten\u021b\u0103 electric\u0103 la temperaturi cuprinse \u00eentre 1700-2500 de grade C; se ob\u021bine astfel un lingou cilindric solid compus din grafit, alfa SiC, beta SiC de calitate metalurgic\u0103, precum \u0219i orice material nereac\u021bionat de pe suprafe\u021bele sale exterioare.<\/p>\n
SiC este o form\u0103 cristalin\u0103 de la galben la verde p\u00e2n\u0103 la negru alb\u0103strui, cu o densitate de 3,21 g cm-3 \u0219i sublim\u0103 la 2700 de grade C; de asemenea, se poate dizolva \u00een solu\u021bii lichide alcaline \u0219i solubile \u00een fier.<\/p>\n
SiC este un material policristalin cu o microstructur\u0103 intern\u0103 variabil\u0103 \u00een func\u021bie de tipul s\u0103u policristalin \u0219i de metoda de formare, cu propriet\u0103\u021bi variate. O diferen\u021b\u0103 esen\u021bial\u0103 \u00eentre polimorfii a-SiC \u0219i b-SiC const\u0103 \u00een sistemele lor cristaline respective: wurtzit\u0103 hexagonal\u0103 pentru a-SiC \u0219i respectiv carbur\u0103 de tungsten romboedric\u0103 (WC) - de\u0219i acesta din urm\u0103 are un punct de topire mai sc\u0103zut de 1875 degC dec\u00e2t omologul s\u0103u, ceea ce \u00eel face cea mai popular\u0103 alegere dintre ace\u0219ti polimorfi.<\/p>\n
SiC cristalin const\u0103 din atomi de siliciu \u0219i carbon dispu\u0219i \u00eentr-o structur\u0103 tridimensional\u0103 de re\u021bea care formeaz\u0103 leg\u0103turi covalente \u00eentre straturi, ceea ce confer\u0103 acestui material puncte de topire ridicate \u0219i rezisten\u021b\u0103 la oxidarea intern\u0103, contribuind \u00een acela\u0219i timp la duritatea sa.<\/p>\n
Propriet\u0103\u021bile electrice ale SiC cristalin depind de politipul s\u0103u (cubic, hexagonal sau rombic). Fiecare poltip prezint\u0103 propriet\u0103\u021bi electronice semiconductoare distincte datorit\u0103 diferitelor aranjamente ale atomilor de Si \u0219i carbon \u00een cadrul re\u021belei sale cristaline.<\/p>\n
\u00centr-un proces de produc\u021bie tipic, SiC pur este sublimat la temperatur\u0103 ridicat\u0103 \u00eentr-o atmosfer\u0103 de gaz argon \u0219i apoi cristalizat pe cristale de semin\u021be folosind procesul Lely, cre\u00e2nd cristale unice care sunt prelucrate ulterior pentru aplica\u021bii \u00een electronica de putere folosind etape de proces bine stabilite.<\/p>\n
Propriet\u0103\u021bile dure \u0219i rezistente la uzur\u0103 ale carburii de siliciu fac din aceasta un material abraziv excelent \u00een lapid\u0103ria modern\u0103. \u00cen plus, carbura de siliciu a fost, de asemenea, utilizat\u0103 ca material refractar pentru c\u0103ptu\u0219irea cuptoarelor industriale, precum \u0219i pentru construirea de discuri abrazive \u0219i unelte de t\u0103iere.<\/p>\n
SiC are propriet\u0103\u021bi mecanice care variaz\u0103 semnificativ \u00een func\u021bie de procesele de formare \u0219i de ardere, de dimensiunea granulelor, de puritate, de stoichiometrie \u0219i de structura porilor din corpul s\u0103u densificat. Temperatura are o influen\u021b\u0103 enorm\u0103 asupra acestor caracteristici, care pot diferi chiar foarte mult de la o surs\u0103 la alta.<\/p>\n
Modulul Young pentru SiC dens este de aproximativ 400-450 GNm-2 la 20degC \u0219i 360-400 GNm-2 la 1500degC; rezisten\u021ba la forfecare reprezint\u0103 jum\u0103tate din aceast\u0103 valoare; rezisten\u021ba la \u00eendoire poate fi dificil de m\u0103surat pentru astfel de materiale; valorile raportate \u00een literatura de specialitate variaz\u0103 \u00eentre 500-660 MNm-2 la 20degC \u0219i aproximativ 5000-6000 MNm-2 la 1500degC; rezisten\u021ba la fluaj este excelent\u0103, \u00een timp ce nivelurile de tensiune trebuie s\u0103 r\u0103m\u00e2n\u0103 \u00een limite rezonabile pentru a preveni apari\u021bia fisurilor \u0219i fracturilor.<\/p>\n
Carbura de siliciu are capacitatea de a rezista la temperaturi ridicate \u0219i la reac\u021bii chimice, oferind protec\u021bie \u00eempotriva degrad\u0103rii \u00een medii dificile. Din p\u0103cate, \u00eens\u0103, acest material fragil \u0219i dur atinge rezisten\u021be la trac\u021biune la temperatura camerei de aproximativ 4GPa (Engineering Property Data' 1979).<\/p>\n
SiC este cunoscut pentru conductivitatea sa electric\u0103 superioar\u0103 \u0219i pentru rezisten\u021ba sa sc\u0103zut\u0103; acest lucru \u00eel face potrivit pentru aplica\u021bii electronice de putere \u0219i RF, cu o rezistivitate sc\u0103zut\u0103 \u0219i o mobilitate ridicat\u0103 a electronilor de satura\u021bie care pot fi exploatate \u00een mod eficient. \u00cen plus, durabilitatea SiC se extinde la rezisten\u021ba la radia\u021bii \u0219i la \u0219ocuri termice, precum \u0219i la durabilitate.<\/p>\n
Produc\u0103torii folosesc diverse procese pentru a produce SiC cubic. Una dintre metode implic\u0103 SiC legat prin reac\u021bie, produs prin amestecarea carbonului pulverizat cu plastifiant \u0219i arderea acestuia; prin infuzarea ulterioar\u0103 se poate ad\u0103uga apoi siliciu gazos sau carbon topit \u00een acesta pentru a forma mai mult SiC. O alt\u0103 abordare utilizeaz\u0103 depunerea chimic\u0103 de vapori, prin care gazele intr\u0103 \u00eentr-o camer\u0103 vidat\u0103 \u00eenainte de a fi depuse pe substraturi pentru cre\u0219tere; aceast\u0103 tehnologie s-a dovedit popular\u0103 \u00een industria semiconductorilor.<\/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