सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री के लक्षण

अपने स्थिर रासायनिक गुणों, उच्च तापीय चालकता, कम तापीय विस्तार गुणांक और अच्छे पहनने के प्रतिरोध के कारण, सिलिकॉन कार्बाइड के अपघर्षक के रूप में उपयोग के अलावा कई अन्य उपयोग भी हैं। उदाहरण के लिए, एक विशेष प्रक्रिया के माध्यम से पानी टरबाइन प्ररित करनेवाला या सिलेंडर बॉडी की आंतरिक दीवार पर सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर लगाने से, इसके पहनने के प्रतिरोध में सुधार किया जा सकता है और इसकी सेवा जीवन को 1-2 गुना तक बढ़ाया जा सकता है; उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली उन्नत दुर्दम्य सामग्री अच्छी ऊर्जा-बचत प्रभाव के साथ गर्मी प्रतिरोधी, आघात प्रतिरोधी, आकार में छोटी, हल्की और उच्च शक्ति वाली होती है। निम्न ग्रेड सिलिकॉन कार्बाइड (लगभग 85% SiC युक्त) एक उत्कृष्ट डीऑक्सीडाइज़र है जो स्टील बनाने की गति को तेज कर सकता है, रासायनिक संरचना नियंत्रण की सुविधा प्रदान कर सकता है और स्टील की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रिक हीटिंग घटकों के लिए सिलिकॉन कार्बन छड़ के उत्पादन में सिलिकॉन कार्बाइड का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
सिलिकॉन कार्बाइड में उच्च कठोरता होती है, जिसकी मोह कठोरता 9.5 है, जो दुनिया के सबसे कठोर हीरे (ग्रेड 10) के बाद दूसरे स्थान पर है। इसमें उत्कृष्ट तापीय चालकता है और यह एक अर्धचालक है जो उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण का विरोध कर सकता है।
सिलिकॉन कार्बाइड में कम से कम 70 क्रिस्टलीय रूप होते हैं। - सिलिकॉन कार्बाइड सबसे सामान्य प्रकार का आइसोमोर्फिक पदार्थ है, जो हेक्सागोनल क्रिस्टलीय संरचना (रेशेदार जस्ता अयस्क के समान) के साथ 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उच्च तापमान पर बनता है। - हीरे के समान घन क्रिस्टल संरचना वाला सिलिकॉन कार्बाइड [13], 2000 डिग्री सेल्सियस से नीचे बनता है। विषम उत्प्रेरक वाहक के अनुप्रयोग में, - सिलिकॉन कार्बाइड अपने अनुपात के कारण - सिलिकॉन कार्बाइड ने अपने उच्च विशिष्ट होने के कारण बहुत अधिक ध्यान आकर्षित किया है सतह क्षेत्रफल। सिलिकॉन कार्बाइड का एक अन्य प्रकार है, μ- सिलिकॉन कार्बाइड सबसे स्थिर है और टकराव के दौरान सुखद ध्वनि उत्पन्न कर सकता है। हालाँकि, अब तक, इन दो प्रकार के सिलिकॉन कार्बाइड को व्यावसायिक रूप से लागू नहीं किया गया है।
3.1 ग्राम/सेमी3 के विशिष्ट गुरुत्व और अपेक्षाकृत उच्च उर्ध्वपातन तापमान (लगभग 2700 डिग्री सेल्सियस) के कारण, सिलिकॉन कार्बाइड बीयरिंग या उच्च तापमान भट्टियों के लिए कच्चे माल के रूप में बहुत उपयुक्त है। यह किसी भी संभावित दबाव में नहीं पिघलेगा और इसमें अपेक्षाकृत कम रासायनिक गतिविधि होगी। इसकी उच्च तापीय चालकता, उच्च विखंडन विद्युत क्षेत्र शक्ति और उच्चतम वर्तमान घनत्व के कारण, कुछ लोगों ने सिलिकॉन कार्बाइड को एक स्थानापन्न सामग्री के रूप में उपयोग करने का प्रयास किया है, विशेष रूप से उच्च-शक्ति अर्धचालक घटकों के अनुप्रयोग में। इसके अलावा, सिलिकॉन कार्बाइड में माइक्रोवेव विकिरण के साथ एक मजबूत युग्मन प्रभाव होता है, और इसका उच्च उर्ध्वपातन बिंदु इसे धातुओं को गर्म करने के लिए उपयुक्त बनाता है।
शुद्ध सिलिकॉन कार्बाइड रंगहीन होता है, लेकिन औद्योगिक उत्पादन में लोहे जैसे अशुद्ध पदार्थों की उपस्थिति के कारण इसका रंग आमतौर पर भूरा से काला होता है। क्रिस्टल की सतह पर इंद्रधनुष जैसी चमक सिलिका की सुरक्षात्मक परत के निर्माण के कारण होती है।
SiC एक अर्धचालक है जो डोपिंग के माध्यम से SiC सामग्रियों की ऊर्जा स्तर संरचना को बदलता है और उनके प्रदर्शन को और नियंत्रित करता है। यह मुख्य रूप से ए, बी और एन जैसे डोप परमाणुओं के लिए आयन आरोपण का उपयोग करता है। उनमें से, अल जैसे स्वीकर्ता परमाणु सीआईसी जाली में सी की स्थिति को बदलने और गहरे मुख्य ऊर्जा स्तर बनाने की अधिक संभावना रखते हैं, जिससे पी-प्रकार प्राप्त होता है। अर्धचालक; और एन और पी जैसे दाता परमाणुओं के सी की जाली स्थिति पर कब्जा करने की अधिक संभावना है, जिससे उथले दाता ऊर्जा स्तर बनते हैं, इस प्रकार एन-प्रकार अर्धचालक प्राप्त होते हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि SiC में एक विस्तृत डोपिंग रेंज (1X {{3} श्रेणी। उदाहरण के लिए, AI से डोप किए गए 4H SiC सिंगल क्रिस्टल की प्रतिरोधकता 5 जितनी कम है