Свойства карбида кремния

Карбид кремния из - за химической стабильности, высокой теплопроводности, малого коэффициента теплового расширения, хорошей износостойкости, в дополнение к абразивному использованию, есть много других применений, таких как: специальная технология нанесения порошка карбида кремния на внутреннюю стенку крыльчатки турбины или корпуса цилиндра, может повысить его износостойкость и продлить срок службы в 1 - 2 раза; Используется для изготовления высококачественных огнеупорных материалов, термостойких землетрясений, небольшого размера, легкого веса и высокой прочности, эффект энергосбережения хороший. Низкокачественный карбид кремния (содержащий около 85% SiC) является отличным дезоксидантом, с помощью которого можно ускорить сталеплавильное производство и легко контролировать химический состав и улучшать качество стали. Кроме того, карбид кремния также широко используется для изготовления кремниевых стержней для электротермальных элементов.
Твердость карбида кремния очень велика, твердость по Моуринью составляет 9,5, уступая только самому жесткому алмазу в мире (уровень 10), обладает отличными теплопроводными свойствами, является полупроводником, который может противостоять окислению при высоких температурах.
Карбид кремния имеет не менее 70 кристаллических типов. α- Карбид кремния является наиболее распространенным изомером, который образуется при высоких температурах выше 2000 °C и имеет кристаллическую структуру шестиугольной кристаллической системы (фиброцинковая руда). β- Карбид кремния, структура кубической кристаллической системы, похожая на алмаз [13], образуется при температуре ниже 2000 °C. При использовании гетерофазных катализаторов β- Карбид кремния из - за его соотношения α- Карбид кремния имеет более высокую площадь, чем поверхность. Есть другой карбид кремния, μ- Карбид кремния, самый стабильный, может издавать более приятные звуки при столкновении. Однако до сих пор эти два типа карбида кремния не были коммерчески использованы.
Поскольку удельный вес карбида кремния составляет 3,1 г / см3, а температура сублимации относительно высока (около 2700 °C), он идеально подходит в качестве сырья для подшипников или высокотемпературных печей. При любом достижимом давлении он не расплавляется и обладает довольно низкой химической активностью. Из - за высокой теплопроводности карбида кремния, высокой интенсивности разрушающегося электрического поля и высокой плотности тока были предприняты попытки использовать его в качестве альтернативы кремнию, особенно в полупроводниковых высокомощных элементах. Кроме того, карбид кремния имеет сильную связь с микроволновым излучением и благодаря своей точке подъема делает его пригодным для нагрева металлов.
Чистый карбид кремния бесцветный, но в промышленном производстве из - за присутствия нечистых веществ, таких как железо, его цвет обычно коричневый до черного. Поверхность кристалла имеет радужный блеск из - за образования защитного слоя диоксида кремния.
SiC - это полупроводник, который изменяет структуру энергетического уровня материала SiC путем легирования и дополнительно регулирует его свойства, в основном используя ионную инъекцию для легирования атомов A, B, N и других. Среди них: атомы - реципиенты, такие как Al, с большей вероятностью заменяют положение Si в решетке SiC, образуя глубокий основной энергетический уровень и получая полупроводник P - типа; Атомы - доноры, такие как N и P, с большей вероятностью занимают положение кристаллической решетки C и образуют неглубокий донорский уровень, чтобы получить полупроводник N - типа. Стоит отметить, что SiC имеет широкий диапазон легирования (1X1014 - 1X1019 cm - 3), который отсутствует в других широкополосных полупроводниках, и в этом диапазоне легко реализует легирование типа N и типа P, например, с низким удельным сопротивлением монокристаллов 4H - SiC после легирования ИИ.