Característiques del material de carbur de silici

A causa de les seves propietats químiques estables, alta conductivitat tèrmica, baix coeficient d'expansió tèrmica i bona resistència al desgast, el carbur de silici té molts altres usos a més d'utilitzar-se com a abrasiu. Per exemple, aplicant pols de carbur de silici a la paret interior d'un impulsor de turbina d'aigua o d'un cos de cilindre mitjançant un procés especial, es pot millorar la seva resistència al desgast i la seva vida útil es pot allargar 1-2 vegades; El material refractari avançat utilitzat per a la producció és resistent a la calor, resistent als cops, de mida petita, lleuger i d'alta resistència, amb bons efectes d'estalvi d'energia. El carbur de silici de baix grau (que conté aproximadament un 85% de SiC) és un excel·lent desoxidant que pot accelerar la velocitat de fabricació d'acer, facilitar el control de la composició química i millorar la qualitat de l'acer. A més, el carbur de silici també s'utilitza àmpliament en la producció de barres de carboni de silici per a components de calefacció elèctrica.
El carbur de silici té una duresa alta, amb una duresa Mohs de 9,5, només per darrere del diamant més dur del món (grau 10). Té una excel·lent conductivitat tèrmica i és un semiconductor que pot resistir l'oxidació a altes temperatures.
El carbur de silici té almenys 70 formes cristal·lines. - El carbur de silici és el tipus més comú de material isomòrfic, format a altes temperatures per sobre dels 2000 graus C, amb una estructura cristal·lina hexagonal (similar al mineral de zinc fibrós). - El carbur de silici, amb una estructura cristal·lina cúbica semblant als diamants [13], es forma per sota dels 2000 graus C. En l'aplicació de portadors de catalitzadors heterogenis, - El carbur de silici per la seva relació - El carbur de silici ha cridat molta atenció a causa de la seva especificitat més alta. àrea de la superfície. Hi ha un altre tipus de carbur de silici, μ- El carbur de silici és el més estable i pot produir un so agradable durant les col·lisions. Tanmateix, fins ara, aquests dos tipus de carbur de silici no s'han aplicat comercialment.
A causa de la seva gravetat específica de 3,1 g/cm3 i la seva temperatura de sublimació relativament alta (uns 2700 graus C), el carbur de silici és molt adequat com a matèria primera per a coixinets o forns d'alta temperatura. No es fon sota cap pressió assolible i té una activitat química relativament baixa. A causa de la seva alta conductivitat tèrmica, alta intensitat de camp elèctric de descomposició i densitat de corrent més alta, alguns han intentat utilitzar el carbur de silici com a material substitutiu, especialment en l'aplicació de components semiconductors d'alta potència. A més, el carbur de silici té un fort efecte d'acoblament amb la radiació de microones i el seu alt punt de sublimació el fa adequat per escalfar metalls.
El carbur de silici pur és incolor, però en la producció industrial, a causa de la presència de substàncies impures com el ferro, el seu color sol ser de marró a negre. La brillantor com l'arc de Sant Martí a la superfície del cristall es deu a la formació d'una capa protectora de sílice.
SiC és un semiconductor que canvia l'estructura del nivell d'energia dels materials de SiC mitjançant el dopatge i regula encara més el seu rendiment. Utilitza principalment la implantació d'ions per dopar àtoms com A, B i N. Entre ells, els àtoms acceptors com l'Al tenen més probabilitats de substituir la posició de Si a la xarxa de SiC i formar nivells d'energia principals profunds, obtenint així el tipus P. semiconductors; I els àtoms donants com N i P tenen més probabilitats d'ocupar la posició de gelosia de C, formant nivells d'energia donant poc profund, obtenint així semiconductors de tipus N. Val la pena assenyalar que el SiC té un ampli rang de dopatge (1X1014-1X1019 cm{-3) que altres semiconductors de banda ampla no tenen, i pot aconseguir fàcilment el dopatge de tipus N i P dins d'aquest rang. Per exemple, la resistivitat dels cristalls únics 4H SiC dopats amb AI és tan baixa com 5