{"id":602,"date":"2024-05-12T21:52:47","date_gmt":"2024-05-12T13:52:47","guid":{"rendered":"https:\/\/siliconcarbide.net\/?p=602"},"modified":"2024-05-12T21:57:13","modified_gmt":"2024-05-12T13:57:13","slug":"definicija-silicij-karbida","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/silicon-carbide-definition\/","title":{"rendered":"Definicija silicij-karbida"},"content":{"rendered":"

Karbid silicija (SiC) je tvrdo, sinteti\u010dki proizvedeno kristalno jedinjenje koje se \u0161iroko koristi kao abrazivni i otporni materijal na habanje, u primjenama u vatrostalnim materijalima i keramici, kao i kao poluprovodni podloga za diode koje emituju svjetlost (LED).<\/p>\n

EFM poluvodi\u010di su tako\u0111er nadma\u0161ili tradicionalne silicijske poluvodi\u010de u visokonaponskim okru\u017eenjima poput onih u elektronskim ure\u0111ajima elektri\u010dnih vozila (EV), pru\u017eaju\u0107i vrhunske performanse smanjenjem gubitaka napona i struje, kao i smanjenjem veli\u010dine i te\u017eine klju\u010dnih komponenti za upravljanje baterijom.<\/p>\n

Silikonski karbid<\/h2>\n

Silikon-karbid je inertni kerami\u010dki spoj sastavljen od silicija i ugljika. Sa Mohsovom tvrdo\u0107om od 9, tre\u0107i je po tvrdo\u0107i, odmah iza bor-karbida (9,5) i dijamanta (10). Silikon-karbid ima visoku mehani\u010dku izdr\u017eljivost, a istovremeno je hemijski inertan, \u0161to ga \u010dini savr\u0161enim za primjene u za\u0161titi tvrdih povr\u0161ina, poput za\u0161tite ma\u0161inskih alata.<\/p>\n

\u010ciste karbonske nanocijevi sadr\u017ee \u010detiri atoma ugljika raspore\u0111ena u \u010detiri karbonska tetraedra, kovalentno povezana silicijskim vezama. Ovaj raspored omogu\u0107ava polimorfizam s razli\u010ditim kristalnim strukturama i fazama.<\/p>\n

Kristalna struktura SiC-a rezultira njegovim superiornim elektri\u010dnim svojstvima, uklju\u010duju\u0107i karakteristike \u0161irokopojasnog poluvodi\u010da (WBG) neophodne za elektroni\u010dke primjene. Ve\u0107i energetski jaz omogu\u0107ava elektronima da br\u017ee napuste orbitale, \u0161to dovodi do vi\u0161ih frekvencija i br\u017eeg rada u odnosu na konvencionalne silicijske ure\u0111aje.<\/p>\n

Kao osnovni materijal, silicij se mo\u017ee dopirati du\u0161ikom, fosforom, galijem, borom i aluminijem kako bi se proizveli n-tip poluvodi\u010di. Nadalje, tranzistori bez silicija mogu smanjiti tro\u0161kove i potro\u0161nju energije za \u010dak 40%.<\/p>\n

Silikon-karbid (SiC) mo\u017ee raditi do 300 \u00b0C, \u0161to ga \u010dini izvrsnim materijalom za primjene u visokotemperaturnim okru\u017eenjima poput motora elektri\u010dnih vozila. SiC mo\u017ee eliminirati potrebu za aktivnim sistemima hla\u0111enja koji dodaju te\u017einu, tro\u0161kove i slo\u017eenost \u2013 \u0161to se prevodi u ve\u0107i domet i br\u017ee vrijeme punjenja ovih vozila.<\/p>\n

Poluprovodnik<\/h2>\n

Silikon-karbid je odavno prepoznat po svojim jedinstvenim elektri\u010dnim svojstvima koja ga \u010dine izuzetno korisnim u elektronici. Poluvodi\u010di, koji se izmjenjuju u pona\u0161anju izme\u0111u provodnika (poput bakrenih elektri\u010dnih o\u017ei\u010denja) i izolatora (polimerna izolacija koja obavija ta o\u017ei\u010denja), \u010dine poluvodi\u010dne materijale koji se koriste za izradu integrisanih sklopova i diskretnih elektroni\u010dkih komponenti poput dioda i tranzistora, koji provode elektri\u010dnu energiju pod odre\u0111enim uslovima; njihova provodnost se mo\u017ee \u010dak mijenjati stimulacijom elektri\u010dnim strujama, elektromagnetnim poljima ili svjetlosnom stimulacijom.<\/p>\n

Silikon karbid se izdvaja od tradicionalnih poluvodi\u010da po izuzetno \u0161irokom energetskom razmaku. To zna\u010di da je potrebno mnogo vi\u0161e energije da se elektroni premjeste iz valentne u vodljivu bandu; posljedi\u010dno, silikon karbid se odlikuje vrlo niskim gubicima snage \u2013 neprocjenjivom osobinom pri primjeni u visokonaponskim aplikacijama, poput trakcijskih invertera elektri\u010dnih vozila.<\/p>\n

Silikon-karbid se dugo koristi u industriji i akademskoj zajednici za razne namjene, od pijeska za pjeskarenje i karborundumskih alata za tisak do primjena u termalnom, elektri\u010dnom i mehani\u010dkom in\u017eenjerstvu. Me\u0111utim, nedavno je potra\u017enja naglo porasla zbog niske stope toplinske ekspanzije, visokog omjera \u010dvrsto\u0107e i tvrdo\u0107e te sposobnosti da izdr\u017ei agresivna okru\u017eenja.<\/p>\n

Kerami\u010dki<\/h2>\n

Silicij i ugljik se kombinuju da bi proizveli privla\u010dan materijal s izvrsnim mehani\u010dkim, hemijskim i toplotnim svojstvima. Odlikuje ga izuzetna tvrdo\u0107a \u2013 \u010dak dvostruko ve\u0107a od dijamanta na Mohsovoj skali \u2013 kao i superiorna otpornost na toplotni \u0161ok u odnosu na druge refraktivne materijale.<\/p>\n

Keramika ozna\u010dava anorganski, nemetalni materijal koji je izuzetno fleksibilan prije pe\u010denja, ali se zna\u010dajno stvrdne tokom procesa pe\u010denja. Keramika obuhvata razli\u010dite kategorije; na primjer:<\/p>\n

Keramika se primarno koristi kao refrakterni materijali, neorganski materijali koji pru\u017eaju otpornost na toplotno i hemijsko habanje i koroziju. Keramika dolazi u svim vrstama oblika i boja i koristi se u raznim industrijama. Va\u017ene primjene biokeramike uklju\u010duju za\u0161titu od po\u017eara, superprovodnike i izazivanje biolo\u0161kih odgovora iz \u0107elija. Bioaktivna keramika mo\u017ee biti ili intrinzi\u010dno bioaktivna, ili se takvom mo\u017ee u\u010diniti putem povr\u0161inskih tretmana ili punjenjem kerami\u010dkih pora farmaceutski aktivnim supstancama. Karbid silicija se \u0161iroko koristi za automobilsku ko\u010dionu plo\u010du koja zna\u010dajno smanjuje trenje i emisije, a istovremeno podnosi visoke temperature bez potrebe za aktivnim sistemima hla\u0111enja koji dodaju te\u017einu, slo\u017eenost i tro\u0161kove. Nadalje, njegova upotreba \u010dini osnovu mnogih abraziva i reznog alata.<\/p>\n

Automobilski<\/h2>\n

Karbid silicija (SiC) je izuzetno tvrd materijal, rangiran na devetom mjestu na Mohsovoj skali, izme\u0111u alumine (9) i dijamanta (10). Karbid silicija je prvi put umjetno sintetizirao ameri\u010dki izumitelj Edward Acheson 1891. godine, kada je poku\u0161avao proizvesti umjetne dijamante, ali je umjesto toga u svom elektri\u010dno zagrijanom rastopu ugljika i alumine otkrio male crne kristale SiC-a, koji su potom bili usitnjeni u prah za industrijska abraziva. Nobelovac, kemi\u010dar Henri Moissan, 1905. godine je prirodno uo\u010dio spoj kao prozirni mineral nazvan moissanit.<\/p>\n

Jedinstvena atomska struktura i poluvodi\u010dka svojstva karbida silicija \u010dine ga idealnim za elektroni\u010dke primjene poput dioda, tranzistora i snage ure\u0111aja. Ima deset puta ve\u0107u otpornost na napon od tradicionalnog silicija i posti\u017ee jo\u0161 bolje rezultate u sistemima s naponom vi\u0161im od 1000 V, \u0161to ga \u010dini idealnim materijalom za ispunjavanje zahtjeva visokog napona povezanih s punionicama elektri\u010dnih vozila (EV) i sistemima za upravljanje energijom.<\/p>\n

SiC mo\u017ee zna\u010dajno pobolj\u0161ati efikasnost prebacivanja, a istovremeno pomo\u0107i u smanjenju veli\u010dine i te\u017eine klju\u010dnih komponenti elektri\u010dnih vozila, kao \u0161to su DC-DC pretvara\u010di, ugra\u0111eni punja\u010di i sistemi za upravljanje baterijama. Ovi napretci mogli bi pribli\u017eiti vo\u017enju bez emisija masovnoj primjeni. Analiza GlobalData identificira vi\u0161e od 10 kompanija \u2013 od dobavlja\u010da tehnologije i etabliranih automobilskih kompanija do novih startupa \u2013 koje koriste silicij-karbid za inovativna rje\u0161enja.<\/p>\n

\"Definicija<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Silicon carbide (SiC) is a hard, synthetically produced crystalline compound widely used as an abrasive and wear-resistant material, in refractories and ceramics applications, as well as being the semiconductor substrate for light emitting diodes (LED). EFM semiconductors also outshone traditional silicon semiconductors in high-voltage environments like those found in electric vehicle (EV) power devices, providing […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[30],"tags":[],"class_list":["post-602","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-sic-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=602"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":606,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602\/revisions\/606"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=602"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=602"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/bs\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=602"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}