Karakteristike materijala silicijum karbida

Zbog svojih stabilnih hemijskih svojstava, visoke toplotne provodljivosti, niskog koeficijenta toplotnog širenja i dobre otpornosti na habanje, silicijum karbid osim što se koristi kao abraziv, ima mnogo drugih upotreba. Na primjer, primjenom praha silicijum karbida na unutrašnju stijenku radnog kola vodene turbine ili tijela cilindra kroz poseban proces, može se poboljšati njegova otpornost na habanje i produžiti vijek trajanja za 1-2 puta; Napredni vatrostalni materijal koji se koristi za proizvodnju je otporan na toplinu, otporan na udarce, male veličine, lagan i visoke čvrstoće, sa dobrim efektima uštede energije. Silicijum karbid niskog kvaliteta (koji sadrži oko 85% SiC) je odličan deoksidator koji može ubrzati brzinu proizvodnje čelika, olakšati kontrolu hemijskog sastava i poboljšati kvalitet čelika. Osim toga, silicijum karbid se također naširoko koristi u proizvodnji silikonskih karbonskih šipki za električne komponente za grijanje.
Silicijum karbid ima visoku tvrdoću, sa tvrdoćom po Mohs-u od 9,5, drugi je nakon najtvrđeg dijamanta na svetu (ocena 10). Ima odličnu toplotnu provodljivost i poluprovodnik je koji može da odoli oksidaciji na visokim temperaturama.
Silicijum karbid ima najmanje 70 kristalnih oblika. - Silicijum karbid je najčešći tip izomorfnog materijala, formiranog na visokim temperaturama iznad 2000 stepeni C, sa heksagonalnom kristalnom strukturom (slično vlaknastoj rudi cinka). - Silicijum karbid, sa kubičnom kristalnom strukturom sličnom dijamantu [13], nastaje ispod 2000 stepeni C. U primeni heterogenih nosača katalizatora, - Silicijum karbid zbog svog odnosa - Silicijum karbid je privukao veliku pažnju zbog svoje veće specifičnosti površina. Postoji još jedna vrsta silicijum karbida, μ- Silicijum karbid je najstabilniji i može proizvesti prijatan zvuk tokom sudara. Međutim, do sada ove dvije vrste silicijum karbida nisu bile komercijalno primjenjivane.
Zbog svoje specifične težine od 3,1 g/cm3 i relativno visoke temperature sublimacije (oko 2700 stepeni C), silicijum karbid je veoma pogodan kao sirovina za ležajeve ili peći na visokim temperaturama. Neće se topiti pod bilo kojim pritiskom i ima relativno nisku hemijsku aktivnost. Zbog njegove visoke toplotne provodljivosti, velike jačine električnog polja i najveće gustine struje, neki su pokušali da koriste silicijum karbid kao zamjenski materijal, posebno u primjeni poluvodičkih komponenti velike snage. Osim toga, silicijum karbid ima snažan efekat spajanja sa mikrotalasnim zračenjem, a njegova visoka tačka sublimacije čini ga pogodnim za zagrevanje metala.
Čisti silicijum karbid je bezbojan, ali u industrijskoj proizvodnji, zbog prisustva nečistih materija kao što je gvožđe, njegova boja je obično smeđa do crna. Sjaj poput duge na površini kristala nastaje zbog formiranja zaštitnog sloja silicijum dioksida.
SiC je poluprovodnik koji menja strukturu energetskog nivoa SiC materijala kroz dopiranje i dalje reguliše njihove performanse. Uglavnom koristi ionsku implantaciju za dopiranje atoma kao što su A, B i N. Među njima, akceptorski atomi kao što je Al vjerovatnije će zamijeniti položaj Si u SiC rešetki i formirati duboke glavne energetske nivoe, čime se dobija P-tip poluvodiči; A atomi donora kao što su N i P imaju veću vjerovatnoću da zauzmu položaj rešetke C, formirajući plitke donorske energetske nivoe, čime se dobijaju poluvodiči N-tipa. Vrijedi napomenuti da SiC ima širok raspon dopinga (1X1014-1X1019 cm-3) koji drugi poluvodiči sa širokim pojasnim razmakom nemaju, i lako može postići doping N-tipa i P-tipa unutar ovog domet. Na primjer, otpornost monokristala 4H SiC dopiranih AI je samo 5