सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक प्लेटें: असाधारण थर्मल के साथ उच्च तापमान वाली संरचनात्मक सामग्री, यांत्रिक, और पर्यावरणीय स्थिरता एल्यूमिना ईंटें

1. सिलिकॉन कार्बाइड की क्रिस्टलोग्राफी और सामग्री मूल बातें

1.1 SiC में बहुरूपता और परमाणु बंधन

(सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक प्लेटें)

सिलिकन कार्बाइड (सिक) एक सहसंयोजक सिरेमिक पदार्थ है जो सिलिकॉन और कार्बन परमाणुओं से बना होता है 1:1 स्टोइकोमेट्रिक अनुपात, इसकी असाधारण बहुरूपता द्वारा पहचान की गई– ऊपर 250 ज्ञात बहुप्रकार– सभी ठोस दिशात्मक सहसंयोजक बंधन साझा करते हैं लेकिन सी-सी बाइलेयर्स की पाइलिंग श्रृंखला में भिन्न होते हैं.

सबसे अधिक उपयुक्त पॉलीटाइप्स में से एक 3C-SiC हैं (घन जस्ता मिश्रण ढांचा), और षट्कोणीय प्रकार 4H-SiC और 6H-SiC, प्रत्येक बैंडगैप में सूक्ष्म विविधताएँ प्रदर्शित करता है, इलेक्ट्रॉन गतिशीलता, और तापीय चालकता जो विवरण अनुप्रयोगों के लिए उनकी उपयुक्तता को प्रभावित करती है.

सी की कठोरता– सी बांड, मोटे तौर पर एक बंधन ऊर्जा के साथ 318 केजे/मोल, SiC की उल्लेखनीय दृढ़ता को रेखांकित करता है (9 की मोहस दृढ़ता– 9.5), उच्च पिघलने का कारक (~ 2700 डिग्री सेल्सियस), और रासायनिक विनाश और थर्मल शॉक का प्रतिरोध.

सिरेमिक प्लेटों में, पॉलीटाइप का चयन आमतौर पर इच्छित उपयोग के आधार पर किया जाता है: 6संश्लेषण की सुविधा के परिणामस्वरूप H-SiC वास्तुशिल्प अनुप्रयोगों में प्रचलित है, जबकि 4H-SiC अपने बेहतर शुल्क प्रदाता व्हीलचेयर के लिए उच्च-शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में नियंत्रण करता है.

व्यापक बैंडगैप (2.9– 3.3 ईवी पॉलीटाइप पर निर्भर करता है) इसके अतिरिक्त यह SiC को अपने शुद्ध रूप में एक असाधारण विद्युत इन्सुलेटर बनाता है, हालाँकि इसे विशेष डिजिटल उपकरणों में अर्धचालक के रूप में कार्य करने के लिए डोप किया जा सकता है.

1.2 सिरेमिक प्लेटों में सूक्ष्म संरचना और स्टेज शुद्धता

सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक प्लेटों का प्रदर्शन गंभीर रूप से अनाज के आकार जैसी सूक्ष्म संरचनात्मक विशेषताओं पर निर्भर करता है, मोटाई, मंच एकरूपता, और अतिरिक्त चरणों या संदूषण का अस्तित्व.

उच्च श्रेणी की प्लेटें आमतौर पर परिष्कृत सिंटरिंग विधियों के साथ सबमाइक्रोन या नैनोस्केल SiC पाउडर से निर्मित की जाती हैं, महीन दाने वाला, पूरी तरह से सघन सूक्ष्म संरचनाएं जो यांत्रिक कठोरता और तापीय चालकता को अधिकतम करती हैं.

मानार्थ कार्बन जैसे संदूषण, सिलिका (SiO दो), या बोरॉन या हल्के वजन वाले एल्युमीनियम जैसी सिंटरिंग सहायता को पूरी तरह से विनियमित करना होगा, क्योंकि वे अंतर-दानेदार फिल्में बना सकते हैं जो उच्च तापमान सहनशक्ति और ऑक्सीकरण प्रतिरोध को कम करती हैं.

आवर्ती सरंध्रता, कम डिग्री पर भी (

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