Nodweddion deunydd silicon carbid

Oherwydd ei briodweddau cemegol sefydlog, dargludedd thermol uchel, cyfernod ehangu thermol isel, a gwrthiant gwisgo da, mae gan garbid silicon lawer o ddefnyddiau eraill yn ogystal â chael ei ddefnyddio fel sgraffiniol. Er enghraifft, trwy gymhwyso powdr carbid silicon i wal fewnol impeller tyrbin dŵr neu gorff silindr trwy broses arbennig, gellir gwella ei wrthwynebiad gwisgo a gellir ymestyn ei fywyd gwasanaeth gan 1-2 gwaith; Mae'r deunydd gwrthsafol datblygedig a ddefnyddir ar gyfer cynhyrchu yn gwrthsefyll gwres, yn gwrthsefyll sioc, yn fach o ran maint, yn ysgafn ac yn uchel mewn cryfder, gydag effeithiau arbed ynni da. Mae carbid silicon gradd isel (sy'n cynnwys tua 85% SiC) yn ddadocsidydd rhagorol a all gyflymu cyflymder gwneud dur, hwyluso rheolaeth cyfansoddiad cemegol, a gwella ansawdd dur. Yn ogystal, mae carbid silicon hefyd yn cael ei ddefnyddio'n helaeth wrth gynhyrchu gwiail carbon silicon ar gyfer cydrannau gwresogi trydan.
Mae gan silicon carbid galedwch uchel, gyda chaledwch Mohs o 9.5, yn ail yn unig i ddiemwnt caletaf y byd (gradd 10). Mae ganddo ddargludedd thermol rhagorol ac mae'n lled-ddargludydd sy'n gallu gwrthsefyll ocsideiddio ar dymheredd uchel.
Mae gan silicon carbid o leiaf 70 o ffurfiau crisialog. - Silicon carbid yw'r math mwyaf cyffredin o ddeunydd isomorffig, a ffurfiwyd ar dymheredd uchel uwchlaw 2000 gradd C, gyda strwythur crisialog hecsagonol (tebyg i fwyn sinc ffibrog). - Mae silicon carbid, gyda strwythur grisial ciwbig tebyg i ddiamwntau [13], wedi'i ffurfio o dan 2000 gradd C. Wrth gymhwyso cludwyr catalydd heterogenaidd, - Silicon carbid oherwydd ei gymhareb - mae silicon carbid wedi denu llawer o sylw oherwydd ei benodol uwch arwynebedd. Mae yna fath arall o carbid silicon, μ- Silicon carbid yw'r mwyaf sefydlog a gall gynhyrchu sain dymunol yn ystod gwrthdrawiadau. Fodd bynnag, hyd yn hyn, nid yw'r ddau fath hyn o garbid silicon wedi'u cymhwyso'n fasnachol.
Oherwydd ei ddisgyrchiant penodol o 3.1 g/cm3 a thymheredd sychdarthiad cymharol uchel (tua 2700 gradd C), mae carbid silicon yn addas iawn fel deunydd crai ar gyfer Bearings neu ffwrneisi tymheredd uchel. Ni fydd yn toddi o dan unrhyw bwysau cyraeddadwy ac mae ganddo weithgaredd cemegol cymharol isel. Oherwydd ei ddargludedd thermol uchel, cryfder maes trydan dadelfennu uchel, a'r dwysedd presennol uchaf, mae rhai wedi ceisio defnyddio carbid silicon fel deunydd cyfnewid, yn enwedig wrth gymhwyso cydrannau lled-ddargludyddion pŵer uchel. Yn ogystal, mae carbid silicon yn cael effaith gyplu cryf ag ymbelydredd microdon, ac mae ei bwynt sychdarthiad uchel yn ei gwneud yn addas ar gyfer gwresogi metelau.
Mae carbid silicon pur yn ddi-liw, ond mewn cynhyrchu diwydiannol, oherwydd presenoldeb sylweddau amhur fel haearn, mae ei liw fel arfer yn frown i ddu. Mae'r enfys fel llewyrch ar wyneb y grisial yn ganlyniad i ffurfio haen amddiffynnol o silica.
Mae SiC yn lled-ddargludydd sy'n newid strwythur lefel ynni deunyddiau SiC trwy ddopio ac yn rheoleiddio eu perfformiad ymhellach. Mae'n defnyddio mewnblannu ïon yn bennaf i ddopio atomau fel A, B, ac N. Yn eu plith, mae atomau derbynwyr fel Al yn fwy tebygol o ddisodli safle Si yn y dellt SiC a ffurfio prif lefelau egni dwfn, a thrwy hynny gael P-math lled-ddargludyddion; Ac mae atomau rhoddwr fel N a P yn fwy tebygol o feddiannu safle dellt C, gan ffurfio lefelau egni rhoddwr bas, gan gael lled-ddargludyddion math N. Mae'n werth nodi bod gan SiC ystod eang o gyffuriau (1X1014-1X1019 cm-3) nad oes gan lled-ddargludyddion bandgap eang eraill, a gall gyflawni cyffuriau math N a math-P yn hawdd o fewn hyn. ystod. Er enghraifft, mae gwrthedd crisialau sengl 4H SiC wedi'u dopio ag AI mor isel â 5