{"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-silicijevog-karbida","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/silicon-carbide-definition\/","title":{"rendered":"Definicija silicijevog karbida"},"content":{"rendered":"

Karbid silicija (SiC) je tvrda, sinteti\u010dki proizvedena kristalna spojina koja se \u0161iroko koristi kao abrazivni i otporni materijal na habanje, u primjenama u vatrostalnim materijalima i keramici, kao i kao poluvodi\u010dki podloga za diode koje emitiraju svjetlost (LED).<\/p>\n

EFM poluvodi\u010di tako\u0111er su nadma\u0161ili tradicionalne silicijske poluvodi\u010de u visokonaponskim okru\u017eenjima poput onih u elektroni\u010dkim ure\u0111ajima za napajanje elektri\u010dnih vozila (EV), pru\u017eaju\u0107i vrhunske performanse smanjenjem gubitaka napona i struje te smanjenjem veli\u010dine i te\u017eine klju\u010dnih komponenti za upravljanje baterijama.<\/p>\n

Silikon karbid<\/h2>\n

Karbid silicija je inertni kerami\u010dki spoj silicija i ugljika. S tvrdo\u0107om po Mohsu od 9, tre\u0107i je po tvrdo\u0107i, odmah iza borovog karbida (9,5) i dijamanta (10). Karbid silicija ima visoku mehani\u010dku izdr\u017eljivost, a istovremeno je kemijski inertan, \u0161to ga \u010dini idealnim za za\u0161titu tvrdih povr\u0161ina, poput strojnih alata.<\/p>\n

\u010ciste karbonske nanocijevi sadr\u017ee \u010detiri atoma ugljika raspore\u0111ena u \u010detiri karbonska tetraedra, kovalentno povezana silicijskim vezama. Ovaj raspored omogu\u0107uje polimorfizam s razli\u010ditim kristalnim strukturama i fazama.<\/p>\n

Kristalna struktura SiC-a rezultira njegovim vrhunskim elektri\u010dnim svojstvima, uklju\u010duju\u0107i karakteristike \u0161irokopojasnog poluvodi\u010da (WBG) klju\u010dne za elektroni\u010dke primjene. Ve\u0107i razmak energetskih razina omogu\u0107uje elektronima br\u017ei napu\u0161tanje orbite, \u0161to dovodi do vi\u0161ih frekvencija i br\u017eeg rada u usporedbi s konvencionalnim silicijskim ure\u0111ajima.<\/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, silicijem bez transistora mo\u017ee se smanjiti tro\u0161ak i potro\u0161nja energije za \u010dak 40%.<\/p>\n

Karbid silicija (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 sustavima hla\u0111enja koji dodaju te\u017einu, tro\u0161kove i slo\u017eenost \u2013 \u0161to se prevodi u ve\u0107u autonomiju i br\u017ee vrijeme punjenja tih vozila.<\/p>\n

Poluvodi\u010d<\/h2>\n

Karbid silicija odavno je 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 vodova) i izolatora (polimerne izolacije koja obavija te \u017eice), \u010dine skupinu poluvodi\u010dnih materijala koji se koriste za izradu integriranih sklopova i diskretnih elektroni\u010dkih komponenti poput dioda i tranzistora, koji provode elektri\u010dnu energiju pod odre\u0111enim uvjetima; njihova provodnost mo\u017ee se \u010dak mijenjati stimulacijom elektri\u010dnim strujama, elektromagnetskim poljima ili svjetlosnom stimulacijom.<\/p>\n

Silikon karbid se od tradicionalnih poluvodi\u010da isti\u010de izuzetno \u0161irokim razmakom bannovih pojaseva. To zna\u010di da je potrebno mnogo vi\u0161e energije za premje\u0161tanje elektrona iz valentnog u vodljivi pojas; posljedi\u010dno, silikon karbid se odlikuje vrlo niskim gubicima snage \u2013 neprocjenjivom kvalitetom pri primjeni u visokonaponskim sustavima, poput pogonskih pretvara\u010da u elektri\u010dnim vozilima.<\/p>\n

Karbid silicija ve\u0107 dugo se 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, u posljednje vrijeme potra\u017enja je 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 kombiniraju se kako bi proizveli privla\u010dan materijal s izvrsnim mehani\u010dkim, kemijskim i toplinskim svojstvima. Odlikuje ga izuzetna tvrdo\u0107a \u2013 \u010dak dvostruko ve\u0107a od dijamanta na Mohsovoj ljestvici \u2013 kao i vrhunska otpornost na toplinski \u0161ok u usporedbi s drugim refraktorima.<\/p>\n

Keramika ozna\u010dava anorganski, nemetalni materijal koji je izuzetno savitljiv prije pe\u010denja, ali se zna\u010dajno stvrdne tijekom procesa pe\u010denja. Keramika obuhva\u0107a razli\u010dite kategorije; na primjer:<\/p>\n

Keramika se primarno koristi kao refrakterni materijali, neorganski materijali koji pru\u017eaju otpornost na toplinsko i kemijsko tro\u0161enje te koroziju. Keramika dolazi u svim vrstama oblika i boja te se koristi u raznim industrijama. Va\u017ene primjene biokeramike uklju\u010duju za\u0161titu od po\u017eara, superprovodnike i poticanje biolo\u0161kih odgovora stanica. Bioaktivna keramika mo\u017ee biti uro\u0111eno bioaktivna ili se takvom mo\u017ee u\u010diniti povr\u0161inskim tretmanima ili punjenjem kerami\u010dkih pora farmaceutski aktivnim tvarima. Karbid silicija \u0161iroko se koristi za automobilsku ko\u010dionu plo\u010du koja zna\u010dajno smanjuje trenje i emisije, a istovremeno podnosi visoke temperature bez potrebe za aktivnim sustavima 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 prvi je umjetno sintetizirao ameri\u010dki izumitelj Edward Acheson 1891. godine, poku\u0161avaju\u0107i proizvesti umjetne dijamante, no umjesto toga u svom elektri\u010dno zagrijanom taljenju ugljika i alumine otkrio je male crne kristale SiC-a koji su se potom usitnili u prah za industrijska abraziva. Nobelovac kemi\u010dar Henri Moissan 1905. godine prirodno je opazio 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 jo\u0161 bolje se pona\u0161a u sustavima s naponom vi\u0161im od 1000 V, \u0161to ga \u010dini idealnim materijalom za zadovoljavanje zahtjeva visokog napona povezanih s punionicama elektri\u010dnih vozila (EV) i sustavima za upravljanje energijom.<\/p>\n

SiC mo\u017ee zna\u010dajno pobolj\u0161ati u\u010dinkovitost 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 sustavi za upravljanje baterijama. Ovi napredci mogli bi pribli\u017eiti vo\u017enju bez emisija masovnoj primjeni. Analiza GlobalData identificira vi\u0161e od 10 tvrtki \u2013 od dobavlja\u010da tehnologije i etabliranih automobilskih proizvo\u0111a\u010da do novih startupa \u2013 koje koriste karbid silicija 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\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=602"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":606,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602\/revisions\/606"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=602"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=602"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/hr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=602"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}