Καρβίδιο του πυριτίουείναι μια ανόργανη ουσία με χημικό τύπο SiC. Είναι κατασκευασμένο από πρώτες ύλες όπως χαλαζιακή άμμο, πετρελαϊκό κοκ (ή οπτάνθρακα) και πριονίδι (το αλάτι χρειάζεται για την παραγωγή πράσινου καρβιδίου του πυριτίου) μέσω τήξης σε υψηλή θερμοκρασία σε κλίβανο αντίστασης. Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένας ημιαγωγός που υπάρχει στη φύση με τη μορφή του εξαιρετικά σπάνιου ορυκτού moissanite. Από το 1893, παράγεται μαζικά ως σκόνη και κρύσταλλοι για χρήση ως λειαντικά, κ.λπ. που μπορεί να ονομαστεί άμμος διαμαντιού ή πυρίμαχη άμμος. Το βιομηχανικά παραγόμενο καρβίδιο του πυριτίου της Κίνας χωρίζεται σε μαύρο καρβίδιο του πυριτίου και σε πράσινο καρβίδιο του πυριτίου, τα οποία είναι και τα δύο εξαγωνικά κρύσταλλα.
Περιεχόμενα
Υψηλή σκληρότητα: Η σκληρότητα του καρβιδίου του πυριτίου είναι δεύτερη μετά το διαμάντι και το κυβικό νιτρίδιο του βορίου, καταλαμβάνοντας την τρίτη θέση μεταξύ όλων των κεραμικών υλικών. Έχει εξαιρετική αντοχή στη φθορά, μπορεί να αντισταθεί στη φθορά της επιφάνειας και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής.
Υψηλή αντοχή: Το καρβίδιο του πυριτίου έχει υψηλή αντοχή διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό, μπορεί να αντέξει υψηλά φορτία και υψηλή μηχανική καταπόνηση και είναι κατάλληλο για χρήση σε περιβάλλοντα υψηλού φορτίου και υψηλής καταπόνησης.
Υψηλή θερμική σταθερότητα: Το καρβίδιο του πυριτίου έχει εξαιρετική θερμική σταθερότητα, μικρό συντελεστή θερμικής διαστολής, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και μπορεί να αντέξει την καταπόνηση και το θερμικό σοκ σε υψηλές θερμοκρασίες. Η ακραία θερμοκρασία λειτουργίας του μπορεί να φτάσει πάνω από 600°C, πολύ υψηλότερη από τους 300°C των συσκευών πυριτίου.
Αντίσταση σε υψηλές θερμοκρασίες: Το καρβίδιο του πυριτίου έχει μεγάλο διάκενο ζώνης και μπορεί να λειτουργήσει σε υψηλότερες θερμοκρασίες χωρίς σημαντικό ρεύμα διαρροής.
Χημική σταθερότητα: Το καρβίδιο του πυριτίου έχει εξαιρετικά υψηλή ανοχή στα περισσότερα οξέα, βάσεις και οξειδωτικά και μπορεί να διατηρήσει την απόδοση ακόμη και σε σκληρά χημικά περιβάλλοντα.
Υψηλός ρυθμός κορεσμού ηλεκτρονίων: Ο ρυθμός κορεσμού ηλεκτρονίων του καρβιδίου του πυριτίου είναι διπλάσιος από αυτόν του πυριτίου, γεγονός που επιτρέπει στις συσκευές καρβιδίου του πυριτίου να επιτυγχάνουν υψηλότερες συχνότητες λειτουργίας και πυκνότητες ισχύος.
Ένταση ηλεκτρικού πεδίου υψηλής διάσπασης: Το καρβίδιο του πυριτίου έχει υψηλή ένταση ηλεκτρικού πεδίου διάσπασης, η οποία επιτρέπει στη συσκευή να αντέχει τη λειτουργία υψηλής τάσης, μειώνοντας έτσι τον όγκο και το βάρος.
Υπεραγωγιμότητα: Σε χαμηλές θερμοκρασίες, το καρβίδιο του πυριτίου έχει υπεραγώγιμες ιδιότητες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή υπεραγώγιμων ηλεκτρονικών συσκευών.
Βιομηχανία ημιαγωγών: Το καρβίδιο του πυριτίου έχει γίνει ένα ιδανικό υλικό για τη νέα γενιά ηλεκτρονικών συσκευών ισχύος λόγω του μεγάλου χάσματος ζώνης, της υψηλής κινητικότητας ηλεκτρονίων και της υψηλής ισχύος ηλεκτρικού πεδίου διάσπασης. Το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να λειτουργήσει σταθερά σε υψηλότερες θερμοκρασίες και σε πιο σκληρά περιβάλλοντα, βελτιώνοντας σημαντικά την αξιοπιστία και την απόδοση του εξοπλισμού. Ειδικά στους τομείς των ηλεκτρικών οχημάτων, των σιδηροδρόμων υψηλής ταχύτητας, της αεροδιαστημικής κ.λπ., η εφαρμογή συσκευών ισχύος από καρβίδιο του πυριτίου οδηγεί μια τεχνολογική επανάσταση.
Προηγμένη κατασκευή κεραμικών: Λόγω της υψηλής αντοχής, της αντοχής στη φθορά και της αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία, το καρβίδιο του πυριτίου έχει γίνει βασική πρώτη ύλη στην προηγμένη κατασκευή κεραμικών. Είτε χρησιμοποιείται για την κατασκευή κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας, εξαρτημάτων ανθεκτικών στη φθορά ή αντιδιαβρωτικών εξαρτημάτων, τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν δείξει ασύγκριτα πλεονεκτήματα.
Οπτοηλεκτρονική: Οι μοναδικές οπτικές ιδιότητες τουκαρβίδιο του πυριτίουκάνουν να λάμψει στον τομέα της οπτοηλεκτρονικής. Ως εξαιρετικό υλικό εκπομπής υπεριώδους φωτός, το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή αποδοτικών υπεριωδών LED και λέιζερ, και χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε εξοπλισμό πηγής φωτός όπως λαμπτήρες νατρίου υψηλής πίεσης και οθόνες φθορισμού.
