Karakteristik bahan silikon karbida

Karena sifat kimianya yang stabil, konduktivitas termal yang tinggi, koefisien muai panas yang rendah, dan ketahanan aus yang baik, silikon karbida memiliki banyak kegunaan lain selain digunakan sebagai bahan abrasif. Misalnya, dengan mengaplikasikan bubuk silikon karbida ke dinding bagian dalam impeler turbin air atau badan silinder melalui proses khusus, ketahanan ausnya dapat ditingkatkan dan masa pakainya dapat diperpanjang 1-2 kali lipat; Bahan tahan api canggih yang digunakan untuk produksi tahan panas, tahan guncangan, berukuran kecil, ringan, dan berkekuatan tinggi, dengan efek hemat energi yang baik. Silikon karbida tingkat rendah (mengandung sekitar 85% SiC) adalah deoksidasi yang sangat baik yang dapat mempercepat kecepatan pembuatan baja, memfasilitasi pengendalian komposisi kimia, dan meningkatkan kualitas baja. Selain itu, silikon karbida juga banyak digunakan dalam produksi batang karbon silikon untuk komponen pemanas listrik.
Silikon karbida memiliki kekerasan yang tinggi, dengan kekerasan Mohs 9,5, kedua setelah berlian terkeras di dunia (kelas 10). Ia memiliki konduktivitas termal yang sangat baik dan merupakan semikonduktor yang dapat menahan oksidasi pada suhu tinggi.
Silikon karbida memiliki setidaknya 70 bentuk kristal. - Silikon karbida adalah jenis bahan isomorfik yang paling umum, terbentuk pada suhu tinggi di atas 2000 derajat C, dengan struktur kristal heksagonal (mirip dengan bijih seng berserat). - Silikon karbida, dengan struktur kristal kubik mirip dengan berlian [13], terbentuk di bawah 2000 derajat C. Dalam penerapan pembawa katalis heterogen, - Silikon karbida karena rasionya - Silikon karbida telah menarik banyak perhatian karena spesifiknya yang lebih tinggi luas permukaan. Ada jenis silikon karbida lainnya, μ- Silikon karbida adalah yang paling stabil dan dapat menghasilkan suara yang menyenangkan saat terjadi benturan. Namun sejauh ini kedua jenis silikon karbida tersebut belum diaplikasikan secara komersial.
Karena berat jenisnya 3,1 g/cm3 dan suhu sublimasi yang relatif tinggi (sekitar 2700 derajat C), silikon karbida sangat cocok sebagai bahan baku bantalan atau tungku bersuhu tinggi. Ia tidak akan meleleh pada tekanan apa pun dan memiliki aktivitas kimia yang relatif rendah. Karena konduktivitas termalnya yang tinggi, kuat rusaknya medan listrik yang tinggi, dan rapat arus yang paling tinggi, beberapa orang telah mencoba menggunakan silikon karbida sebagai bahan pengganti, terutama dalam penerapan komponen semikonduktor berdaya tinggi. Selain itu, silikon karbida memiliki efek penggabungan yang kuat dengan radiasi gelombang mikro, dan titik sublimasinya yang tinggi membuatnya cocok untuk memanaskan logam.
Silikon karbida murni tidak berwarna, namun dalam produksi industri, karena adanya zat tidak murni seperti besi, warnanya biasanya coklat sampai hitam. Kilau seperti pelangi pada permukaan kristal disebabkan oleh terbentuknya lapisan pelindung silika.
SiC adalah semikonduktor yang mengubah struktur tingkat energi bahan SiC melalui doping dan selanjutnya mengatur kinerjanya. Ini terutama menggunakan implantasi ion untuk mendoping atom seperti A, B, dan N. Di antara mereka, atom akseptor seperti Al lebih cenderung menggantikan posisi Si dalam kisi SiC dan membentuk tingkat energi utama yang dalam, sehingga memperoleh tipe-P. semikonduktor; Dan atom donor seperti N dan P lebih cenderung menempati posisi kisi C, membentuk tingkat energi donor yang dangkal, sehingga memperoleh semikonduktor tipe N. Perlu dicatat bahwa SiC memiliki rentang doping yang lebar (1X1014-1X1019 cm-3) yang tidak dimiliki oleh semikonduktor celah pita lebar lainnya, dan dapat dengan mudah mencapai doping tipe-N dan tipe-P dalam rentang doping ini. jangkauan. Misalnya, resistivitas kristal tunggal SiC 4H yang diolah dengan AI hanya sebesar 5