كربيد السيليكون (SiC) هو مادة خزفية متعددة الاستخدامات تتكون من السيليكون والكربون.
وهي معروفة بصلابتها الاستثنائية ومقاومتها لدرجات الحرارة العالية.
يُستخدم كربيد السيليكون على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظراً لخصائصه الفريدة.
وتشمل هذه الخصائص الموصلية الكهربائية العالية ومقاومة الصدمات الحرارية والخمول الكيميائي الممتاز.
يتم إنتاج SiC صناعياً من خلال تفاعلات محكومة بدرجة حرارة عالية.
وهو متوفر في أشكال بلورية مختلفة، في المقام الأول ألفا وبيتا.
وتتراوح تطبيقاته من المواد الكاشطة والحراريات إلى مواد أشباه الموصلات المتقدمة في الإلكترونيات.
شرح 5 نقاط رئيسية: كربيد السيليكون (SiC)
1. تركيب وتركيب كربيد السيليكون
التركيب الكيميائي: كربيد السيليكون هو مركب من السيليكون والكربون.
طرق التركيب: يتم تصنيعه في المقام الأول من خلال عمليات ذات درجة حرارة عالية مثل طريقة أتشيسون، واختزال ثاني أكسيد السيليكون بدرجة حرارة منخفضة من الكربون الحراري، وطريقة التفاعل المباشر بين السيليكون والكربون.
تتضمن هذه الطرق تسخين مخاليط من السيليكون والكربون إلى درجات حرارة تتجاوز 2000 درجة مئوية لتكوين SiC.
2. الخواص الفيزيائية والميكانيكية
الصلابة: يتمتع SiC بصلابة تقترب من صلابة الماس، مما يجعله مادة كاشطة ممتازة.
الخواص الحرارية: يتميز بتوصيلية حرارية عالية (120-270 واط/م كلفن) وتمدد حراري منخفض (4.0x10-6/ درجة مئوية)، مما يساهم في مقاومته للصدمات الحرارية.
التوصيل الكهربائي: يمكن تحويل SiC إلى موصل كهربائي، ومناسب للتدفئة المقاومة والمكونات الإلكترونية.
3. الهياكل البلورية
α-SiC و β-SiC: يوجد SiC في شكلين بلوريين رئيسيين، α و β.
تحتوي α-SiC على أشكال بلورية متعددة (على سبيل المثال، 4H، 15R، 6H)، في حين أن SiC β هو نظام بلوري مكعب.
ويعتمد التحوّل بين هذه الأشكال على درجة الحرارة، حيث يتحوّل β-SiC إلى α-SiC عند درجات حرارة عالية.
4. التطبيقات الصناعية
المواد الكاشطة والحراريات: يُستخدم SiC تاريخيًا في ورق الصنفرة وأدوات القطع، ويستخدم أيضًا في عجلات الطحن والمواد المقاومة للحرارة بسبب صلابته ومقاومته لدرجات الحرارة العالية.
عناصر التسخين: يُستخدم سيليكون الكالسيوم في عناصر التسخين في الأفران الصناعية، مستفيداً من موصلية كهربائية عالية وقدرته على تحمل درجات الحرارة القصوى.
صناعة أشباه الموصلات: يُستخدَم الكِبْرِيتول السيليكوني في تطبيقات أشباه الموصلات، بما في ذلك أقراص الطحن والتركيبات لإنتاج رقائق السيليكون، كما يُستخدم كمادة من الجيل الثالث من أشباه الموصلات ذات خصائص متفوقة على السيليكون التقليدي وزرنيخيد الغاليوم.
5. مقاومة الصدمات الحرارية
التعريف: قدرة المادة على تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة دون تلف.
الأهمية في SiC: الموصلية الحرارية العالية والتمدد الحراري المنخفض لمادة SiC تجعلها مقاومة للغاية للصدمات الحرارية، وهي خاصية مهمة للتطبيقات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
التوصيل الكهربائي: تُستخدَم قدرة SiC على توصيل الكهرباء في عناصر التسخين بالمقاومة وأجهزة إشعال اللهب والمكونات الإلكترونية، حيث يكون استقرارها في درجات الحرارة العالية مفيداً.
من خلال فهم هذه النقاط الرئيسية، يمكن لمشتري معدات المختبرات اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن استخدام عناصر SiC في مختلف التطبيقات، مع الأخذ في الاعتبار خصائصها الفريدة ومجموعة واسعة من الاستخدامات الصناعية.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
أطلق العنان للإمكانات الكاملة لمختبرك مع منتجات KINTEK SOLUTION المتطورة من SiC.
لا تفوت فرصة تحويل تطبيقاتك.
اتصل بنا اليوم لمناقشة متطلباتك الخاصة والارتقاء بمعدات مختبرك إلى آفاق جديدة!
