{"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":"silisiumkarbid-definisjon","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/silicon-carbide-definition\/","title":{"rendered":"Silisiumkarbid Definisjon"},"content":{"rendered":"

Silisiumkarbid (SiC) er en hard, syntetisk fremstilt krystallinsk forbindelse som er mye brukt som slipemiddel og slitesterkt materiale, i ildfaste materialer og keramikk, samt som halvledersubstrat for lysdioder (LED).<\/p>\n

EFM-halvledere overgikk ogs\u00e5 tradisjonelle silisiumhalvledere i h\u00f8yspenningsmilj\u00f8er, som de man finner i str\u00f8mforsyningsenheter i elbiler, og ga overlegen ytelse ved \u00e5 minimere spennings- og str\u00f8mtap samt krympe og lette viktige batteristyringskomponenter samtidig som st\u00f8rrelsen og vekten ble redusert.<\/p>\n

Silisiumkarbid<\/h2>\n

Silisiumkarbid er en inert keramisk forbindelse som best\u00e5r av silisium og karbon. Med en Mohs-hardhetsgrad p\u00e5 9 ligger det p\u00e5 tredjeplass etter borkarbid (9,5) og diamant (10). Silisiumkarbid har h\u00f8y mekanisk holdbarhet samtidig som det er kjemisk inert, noe som gj\u00f8r det perfekt for beskyttelse av harde overflater, for eksempel p\u00e5 maskinverkt\u00f8y.<\/p>\n

Rene karbonnanor\u00f8r inneholder fire karbonatomer ordnet i fire karbontetraedre, kovalent bundet sammen av silisiumbindinger. Dette arrangementet muliggj\u00f8r polymorfisme med ulike krystallstrukturer og faser.<\/p>\n

SiCs krystallinske struktur gir overlegen elektriske egenskaper, blant annet halvlederegenskaper med bredt b\u00e5ndgap (WBG), som er avgj\u00f8rende for elektroniske bruksomr\u00e5der. Et st\u00f8rre b\u00e5ndgap gj\u00f8r at elektronene kan forlate banen raskere, noe som f\u00f8rer til h\u00f8yere frekvenser og raskere drift enn med konvensjonelle silisiumenheter.<\/p>\n

Silisium kan dopes med nitrogen, fosfor, gallium, bor og aluminium for \u00e5 produsere halvledere av n-typen. Dessuten kan silisiumfrie transistorer redusere kostnadene og str\u00f8mforbruket med s\u00e5 mye som 40%.<\/p>\n

Silisiumkarbid (SiC) kan fungere i temperaturer opp til 300 \u00b0C, noe som gj\u00f8r det til et utmerket materialvalg for bruksomr\u00e5der i milj\u00f8er med h\u00f8ye temperaturer, som for eksempel elbilmotorer. SiC kan eliminere behovet for aktive kj\u00f8lesystemer, som \u00f8ker vekten, kostnadene og kompleksiteten - noe som betyr st\u00f8rre rekkevidde og raskere ladetid for disse kj\u00f8ret\u00f8yene.<\/p>\n

Halvleder<\/h2>\n

Silisiumkarbid har lenge v\u00e6rt kjent for sine unike elektriske egenskaper, som gj\u00f8r det sv\u00e6rt nyttig i elektronikk. Halvledere, som veksler mellom \u00e5 fungere som ledere (som elektriske ledninger av kobber) og isolatorer (polymerisolasjon som dekker disse ledningene), utgj\u00f8r halvledermaterialer som brukes til \u00e5 konstruere integrerte kretser, diskrete elektroniske komponenter som dioder og transistorer, som leder elektrisitet under visse forhold; ledningsevnen deres kan til og med endres via stimulering med elektrisk str\u00f8m, elektromagnetiske felt eller lysstimulering.<\/p>\n

Silisiumkarbid skiller seg ut fra tradisjonelle halvledere ved \u00e5 ha et ekstremt bredt b\u00e5ndgap. Det betyr at det krever mye mer energi \u00e5 flytte elektroner fra valensb\u00e5ndet til ledningsb\u00e5ndet, og silisiumkarbid kan derfor skilte med sv\u00e6rt lave effekttap - en uvurderlig egenskap n\u00e5r det brukes til h\u00f8yspenningsapplikasjoner, som for eksempel traksjonsomformere i elektriske kj\u00f8ret\u00f8y.<\/p>\n

Silisiumkarbid har lenge v\u00e6rt brukt til ulike form\u00e5l i industrien og den akademiske verden, fra sandbl\u00e5sing og karborundumverkt\u00f8y til termiske, elektriske og maskintekniske anvendelser. I det siste har imidlertid ettersp\u00f8rselen skutt i v\u00e6ret p\u00e5 grunn av den lave termiske ekspansjonshastigheten, det h\u00f8ye forholdet mellom styrke og hardhet og evnen til \u00e5 motst\u00e5 fiendtlige milj\u00f8er.<\/p>\n

Keramikk<\/h2>\n

Kombinasjonen av silisium og karbon gir et attraktivt materiale med utmerkede mekaniske, kjemiske og termiske egenskaper. Det kan skilte med ekstrem hardhet - s\u00e5 mye som det dobbelte av diamant p\u00e5 Mohs' skala - samt overlegen motstand mot termisk sjokk sammenlignet med andre ildfaste materialer.<\/p>\n

Keramikk er et uorganisk, ikke-metallisk materiale som er ekstremt fleksibelt i ubrent tilstand, men som stivner betydelig under brenningsprosessen. Keramikk dekker ulike kategorier, for eksempel:<\/p>\n

Keramikk brukes f\u00f8rst og fremst som ildfaste materialer, uorganiske materialer som gir motstand mot varme og kjemisk slitasje og korrosjon. Keramikk finnes i alle mulige former og farger og brukes p\u00e5 tvers av bransjer. Viktige bruksomr\u00e5der for biokeramikk omfatter brannbeskyttelse, superledere og indusering av biologiske responser fra celler. Bioaktive keramer kan enten v\u00e6re bioaktive i seg selv, eller de kan gj\u00f8res bioaktive ved hjelp av overflatebehandling eller ved \u00e5 fylle keramiske porer med farmas\u00f8ytisk aktive stoffer. Silisiumkarbid er mye brukt i bremseskiver til biler, som reduserer friksjonen og utslippene betydelig, samtidig som de t\u00e5ler h\u00f8ye temperaturer uten behov for aktive kj\u00f8lesystemer som \u00f8ker vekt, kompleksitet og kostnader. I tillegg danner silisiumkarbid grunnlaget for mange slipemidler og skj\u00e6reverkt\u00f8y.<\/p>\n

Bilindustrien<\/h2>\n

Silisiumkarbid (SiC) er et ekstremt seigt materiale som er rangert som nummer ni p\u00e5 Mohs-skalaen, mellom aluminiumoksid (9) og diamant (10). Silisiumkarbid ble f\u00f8rst syntetisert kunstig av den amerikanske oppfinneren Edward Acheson i 1891, da han fors\u00f8kte \u00e5 fremstille kunstige diamanter, men i stedet oppdaget sm\u00e5 svarte krystaller av SiC i den elektrisk oppvarmede smelten av karbon og aluminiumoksid, som ble malt til pulverform for industrielle slipemidler. Nobelprisvinneren i kjemi Henri Moissan observerte forbindelsen naturlig som et gjennomsiktig mineral kalt moissanitt i 1905.<\/p>\n

Silisiumkarbid har en unik atomstruktur og halvlederegenskaper som gj\u00f8r det ideelt for elektroniske bruksomr\u00e5der som dioder, transistorer og kraftenheter. Det har ti ganger st\u00f8rre spenningsmotstand enn tradisjonelt silisium og presterer enda bedre i systemer med spenninger p\u00e5 over 1000 V, noe som gj\u00f8r det til det ideelle materialet for \u00e5 oppfylle de h\u00f8ye spenningskravene som stilles til ladestasjoner for elbiler og energistyringssystemer.<\/p>\n

SiC kan forbedre koblingseffektiviteten betydelig, samtidig som det kan bidra til \u00e5 redusere st\u00f8rrelsen og vekten p\u00e5 viktige komponenter i elbiler, som likestr\u00f8m-til-likestr\u00f8m-omformere, ombordladere og batteristyringssystemer. Disse fremskrittene kan bringe utslippsfri kj\u00f8ring n\u00e6rmere masseadopsjon. GlobalDatas analyse identifiserer over 10 selskaper - alt fra teknologileverand\u00f8rer og etablerte bilselskaper til nystartede selskaper - som bruker silisiumkarbid til innovative l\u00f8sninger.<\/p>\n

\"Silisiumkarbid<\/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\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=602"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":606,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/602\/revisions\/606"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=602"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=602"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbide.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=602"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}