1. Yavu ni ituvatuva kei na polimorphism ni silikoni carbide
1.1 Kemisitiri ni karisitala kei na veimataqali
(Silikoni Kabaidi Seramiki)
Kabaiti ni silikoni (SiC) e dua na ka e buli mai na silikoni kei na kaboni ka vakarautaki ena dua na lewa tetrahedral, vakatorocaketaka e dua na lattice ni karisitala cecere tudei ka kaukauwa.
E sega ni vaka e vuqa na seramiki makawa ., SiC no tiene una solitario ., ituvatuva ni karisitala duidui; kena isosomi, e vakaraitaka e dua na ka vakasakiti e kilai me polytypism ., ena vanua e rawa ni taura kina na ituvatuva ni kemikali vata ga ki na sivia na . 250 veimataqali duidui, yadua na duidui ena veitarataravi ni stacking ni veitiki ni atomi voleka-vakavodoki.
E dua vei ira na tekinolaji bibi duadua na polytypes na 3C-SiC . (kubiki, ituvatuva ni veiwaki ni zinc), 4H-Sic, kei na 6H-Sic (rua na yasana ono), yadua na solia na veimataqali iyaya vakalivaliva ., katakata, kei na vale vakamisini ..
3C-Sic, vakatokai talega me beta-SiC, e dau buli ena vakalailaitaki ni katakata ka sa metastabil, ni 4H kei na 6H na veimataqali, vakatokai me alifa-SiC, are much more thermally stable and generally utilized in high-temperature and digital applications.
This structural diversity enables targeted material option based on the designated application, whether it be in power electronic devices, high-speed machining, or severe thermal environments.
1.2 Bonding Qualities and Resulting Characteristic
The stamina of SiC stems from its strong covalent Si-C bonds, which are brief in length and very directional, resulting in a stiff three-dimensional network.
This bonding arrangement presents phenomenal mechanical homes, including high solidity (commonly 25– 30 GPa on the Vickers range), outstanding flexural stamina (me vaka ga na 600 MPa for sintered types), and good crack sturdiness about other ceramics.
The covalent nature also adds to SiC’s superior thermal conductivity, which can get to 120– 490 W/m · K confiando en la politipo y la pureza– tautauvata kei na so na kaukamea ka sivia sara vakalevu na porcelains ni taravale.
Kena ikuri, SiC vakaraitaka e dua na coefficient lailai ni veivakatorocaketaki ni katakata ., rauta ni 4.0– 5.6 × 10 −6/ K, ka, ni cokovata kei na cecere ni katakata, e solia vua na veivala vakasakiti ni katakata.
Oqo e vakaibalebaletaka na veitiki ni SiC e rawa ni vakayacora na veisau totolo ni katakata ka sega ni vakacacani ., e dua na itovo bibi ena veiqaravi me vaka na veitiki ni heater ., veisau katakata, kei na ivakarau ni veitaqomaki ni katakata ni waqavuka.
2. Na iwalewale ni veivakaduavatataki kei na kena qaravi na silikoni carbide seramiki
( Silikoni Kabaidi Seramiki)
2.1 Na iwalewale bibi ni buli iyaya: Mai Acheson ki na veivakatorocaketaki torocake
Na buli ni bisinisi ni silikoni carbide lesu tale ki na icavacava ni ika 19 ni senitiuri kei na kena vakatorocaketaki na iwalewale ni Acheson ., e dua na iwalewale ni vakalailaitaki ni katakata ena kena silica savasava cecere . (SiO 2) kei na kaboni . (vakalevu na waiwai ni coke) era sa vakatakatari ki na ivakarau ni katakata e cake . 2200 ° C ena dua na katakata ni veivakacacani vakalivaliva.
Ni sa tomani tikoga na iwalewale oqo me vakayagataki vakalevu me baleta na kena vakatuburi na pauta ni SiC kaukauwa me baleta na abrasives kei na refractories ., e vuataka na iyaya kei na dukadukali kei na morphology ni tikitiki sega ni tautauvata, vakatabui na kena vakayagataki ena ceramics cecere-cakacaka.
Na veivakatorocaketaki ni gauna oqo sa vakavuna na sala ni synthesis tale eso me vaka na kena biu na vapor ni kemikali . (CVD), ka bulia na savasava cecere, dua-karisitala SiC me baleta na kerekere ni semiconductor, kei na laser-veivuke se plasma-vakatorocaketaki ni veivakatorocaketaki me baleta na pauta ni nanoscale.
Na iwalewale vakasakiti oqo e rawa kina na lewa dodonu ni stoichiometry ., ivakarau ni tikitiki, na savasava ni fase ., bibi me baleta na kena vakarautaki na SiC ki na gagadre ni droini vakatabakidua.
2.2 Na kena vakalevutaki kei na kena lewai na veika lalai
Ena maliwa ni dredre vinaka duadua ena kena buli na porcelains ni SiC sa rawati kina na densification taucoko ena vuku ni kena kaukauwa na veiwekani covalent kei na lailai ni veivakacacani vakataki koya ., ka tarova na ivakatagedegede ni sintering.
Me rawa ni vakadrukai oqo ., sa vakatorocaketaki e vica na iwalewale ni kena vakalevutaki.
Na veiwekani ni veivakacacani e oka kina na kena vakacurumi e dua na kaboni porous kei na silikoni vakawaicalataki, ka sauma me vakatorocaketaka na SiC ena situ ., ka vakavuna e dua na iwasewase voleka-rede-ivakarau kei na lailai sara na shrinkage ..
Na veivakasaurarataki ni veivakasaurarataki e rawati ena kena okati na veivuke ni veivakasaurarataki me vaka na boron kei na kaboni ., ka vakaraitaka na iyalayala ni sorenikau ka vakaotia na pores.
Prensa caliente y prensa isostatica caliente (SAGA) vakayagataka na lomaocaoca e tautuba ena gauna taucoko ni katakata, vakatara na densification taucoko ena vakalailaitaki na ivakatagedegede ni katakata kei na kena buli na iyaya kei na vakasakiti ni misini ni itikotiko se iyau vakabisinisi ..
Na iwalewale ni cakacaka oqo e rawa kina me baleta na tara ni veitiki ni SiC kei na vinaka-grained ., veitiki lalai vakatautauvata, bibi me baleta na kena vakalevutaki na kaukauwa, kaukauwa ni daramaka, kei na yalodina ..
3. Na kena vakayagataki kei na kena vakayagataki vakalevu
3.1 Na kaukauwa ni katakata kei na misini ena vanua dredre
Na porcelains ni silikoni carbide e duidui na kena veiganiti me baleta na iwalewale ena leqa bibi baleta na nodra rawa ni maroroya na tudei ni isema ena heats ., vorata na vakacaca, y vosota na vakayagataki vakamisini.
Ena veivakabulabulataki, SiC e bulia e dua na silika ni veitaqomaki . (SiO 2) tabana ena kena dela, ka vakalailaitaka tale na oxidation ka vakatara na kena vakayagataki tikoga ena ivakatagedegede ni katakata me vaka na . 1600 ° C.
Na veivakacacani ni oxidation oqo, Vakaduavatataki kei na veivala cecere ni creep, e cakava na SiC veiganiti me baleta na veitikina ena kasi ni jenereta ., rumu ni kama, kei na veisautaki ni katakata cecere.
Na kena dredre vakasakiti kei na abrasion ni veivakacacani era vakayagataki ena veiqaravi vakabisinisi me vaka na veitiki ni pamu ni slurry ., Nozu ni vakacaca ni qele, kei na iyaya ni veisele ., ena vanua ena totolo kina na kena vakacacani na veisau kaukamea.
Vaka kina, SiC’s vakalailaitaki na vakarabailevutaki ni katakata kei na cecere ni katakata e cakava me dua na ka e vakatututaki me baleta na iloilo ena telescopes ni vanua kei na ivakarau ni laser ., na vanua e bibi kina na veitaqomaki ena ruku ni basikeli katakata.
3.2 Na ivolakerekere ni livaliva kei na semiconductor
Ena taudaku ni kena yaga vakailavo, silikoni carbide qito e dua na cakacaka ni veisau ena vanua ni kaukauwa vakalivaliva.
4H-Sic, vakabibi, e taukena e dua na bandgap rabailevu ni rauta 3.2 eV, vakatara na iyaya me cici ena volitaki cecere, katakata, kei na veisau ni ivakarau tudei mai na ivakarau tudei ni silikoni-yavutaki.
Oqo e rawa kina na iyaya ni cakacaka ni kaukauwa .– me vaka na daiodi ni Schottky, MOSFET, kei na JFET– kei na vakalevutaki ni kaukauwa ni lusi ., lailai na kena levu, kei na vakatorocaketaki ni cakacaka, ka sa vakayagataki vakalevu tiko ena gauna oqo ena motoka vakalivaliva ., veisautaki ni ivurevure vakavoutaki, kei na ivakarau ni grid vuku.
Na vanua ni livaliva ni cakacaka cecere ni SiC . (rauta ni 10 gauna na silikoni) vakatara na veitiki ni drift manifinifi, vakalailaitaka na veitusaqati kei na vakatorocaketaki ni cakacaka ni iyaya.
Kena ikuri, SiC’s cecere ni katakata e vukea me vakasavasavataka na katakata rawaka, vakalailaitaka na kena gadrevi na ivakarau ni cagi lelevu ka rawa kina e levu cake sara na lalai ., veitiki vakalivaliva nuitaki.
4. Tucake mai na iyalayala kei na veisiga ni mataka ena tekinolaji ni silikoni carbide
4.1 Na kena cokovata ena kaukauwa ni toso ki liu kei na iwali ni waqavuka
Na veisau vakawasoma ki na kaukauwa savasava kei na veivakau kaukauwa e draivataka tiko na gagadre sega ni vakatauvatani rawa me baleta na veika e yavutaki ena SiC ..
Ena veisautaki ni matanisiga, veisautaki kaukauwa ni cagi, kei na ivakarau ni kena cicivaki na batiri ., Na iyaya ni cakacaka ni SiC e vakuria ki na kaukauwa cecere ni saumaki mai na kena yaga ., vakalailaitaka vakadodonu na vakacaca ni kaboni kei na isau ni cakacaka.
Ena waqavuka, SiC fiber-vakaukauwataki SiC matrix veivakatautauvatataki (CMC/SiC) era sa buli tiko me baleta na mata ni cagi, icurucuru ni bukawaqa, kei na ivakarau ni veitaqomaki ni katakata ., vakarautaka na bibi ni isau ni vakabula ilavo kei na rawa-ka ni cakacaka ena superalloys yavutaki ena nikel.
Na veitiki ni matrix ni seramiki oqo e rawa ni cici ena ivakarau ni katakata e sivia na . 1200 ° C, ka rawa kina vei ira na idini ni jeti ni itabatamata ka tarava kei na levu cake na thrust-ki-bibi ni veimama kei na vakavinakataki ni cakacaka ni kasi ..
4.2 Nanotekinoloji kei na ivolakerekere ni Quantum
Ena ivakarau ni nano, silikoni carbide e vakaraitaka na veivale duidui ni quantum ka ra sa dikevi tiko me baleta na tekinolaji ni itabatamata ka tarava.
Eso na veimataqali ni SiC vakaitikotiko na dolavi ni silikoni kei na divacancies ka cakacaka me vaka na veika e baleta na spin-cakacaka, cakacaka me vaka na tiki lailai ni quantum (kubiti) me baleta na kompiuta ni quantum kei na kerekere ni raica na quantum.
Na leqa oqo e rawa ni vakavotukanataki vakavinaka ., lewa, kei na railesuva ena ivakarau ni katakata ni rumu, e dua na yaga levu mai na vuqa tale na ivakarau ni quantum ka kaciva na leqa ni cryogenic ..
Vaka kina, Sa vakadikevi tiko na SiC nanowaya kei na veitiki lalai me baleta na kena vakayagataki ena iyaya ni vakacaca ni vanua, fotokatalisi, kei na iyaloyalo vakavuniwai ena vuku ni nodra ivakarau cecere, veitaqomaki vakakemikali, kei na tunable vakalivaliva vakaitikotiko se iyau vakabisinisi ..
Ni toso tiko na vuli ., na kena vakayagataki na dodonu ni SiC ki na ivakarau ni quantum kei na iyaya vakalivaliva (NEMS) yalataka me vakalevutaka na kena itavi ena taudaku ni vanua ni droini makawa ..
4.3 Na Veivakabulabulataki kei na Veika Me Vakasamataki
Na kena buli na SiC e kaukauwa-kaukauwa ., vakabibi ena ivakarau ni katakata cecere kei na iwalewale ni sintering ..
Ia,, na yaga tudei ni veika SiC .– me vaka na balavu ni bula ., vakalailaitaka na kena maroroi, kei na vakavinakataki ni ivakarau ni cakacaka .– dau sivia na kena revurevu taumada.
Sa vakayacori tiko na sasaga me buli kina eso tale na sala ni buli iyaya tudei ., e tiko kina na veivuke ni maikorowevu, buli iyaya (3D tabaki) ni SiC, kei na vakayagataki tale ni SiC benu mai na cakacaka ni wafer ni semiconductor.
Na toso oqo e kena inaki me vakalailaitaka na vakayagataki ni kaukauwa ., vakalailaitaka na benu ni iyaya, ka tokona na draki ni bula vakailavo wavoki ena tabana ni iyaya ni toso ki liu ..
Me kena itinitini ., silikoni carbide porcelains matataka e dua na vatu ki ni gauna oqo na iyaya ni saenitisi, vakalailaitaka na duidui ena maliwa ni bula balavu ni taravale kei na veisau vakacakacaka.
Mai na kena rawati na ivakarau ni kaukauwa savasava ki na kaukauwa ni veivakavoui ni quantum ., SiC se tikoga me vakamacalataka tale na iyalayala ni veika e rawa ena ituvatuva kei na vakadidike vakasaenisi ..
Ni sa toso tiko na iwalewale ni kena qaravi ka sa basika mai na kerekere vou, na veisiga ni mataka ni silikoni carbide tiko vakalevu sara.
5. Dausoli iyaya
Na Ceramics ni toso ki liu e tauyavutaki ena Okotova 1999. 17, 2012, e dua na kabani cecere ni tekinolaji e vakaitavi ena vakadidike kei na veivakatorocaketaki ., ivoli, cakacakataki, volivolitaki kei na veiqaravi vakatekinoloji ni ceramic veiwekani kei na iyaya. Na noda ivoli e oka kina ia e sega ni yalani ki na Boron Carbide ivoli ceramic ., Na ivoli ni seramika ni boroni, Silikoni Carbide iyaya ni seramika, Silikoni nitraidi iyaya ni seramika, Zirkoniumi daiokisaiti iyaya ni seramika, kei na so tale. Kevaka o ni taleitaka ., yalovinaka mo ni veitaratara kei keitou.(nanoruni)
Tagi: Silikoni Kabaidi Seramiki,silikoni,isau ni silikoni
Na itukutuku kece kei na iyaloyalo e tiko ena Initaneti .. Kevaka e tiko eso na leqa ni dodonu ni taukeni ., yalovinaka veitaratara kei keda ena gauna me bokoci ..
Vakatarogi keitou