탄화규소 소재

탄화규소는 현대 산업에서 중요한 원료입니다. 첨단 SiC 세라믹, 연마재, 논슬립, 반도체 등의 응용 분야가 있습니다. 어떻게 개발되는지 봅시다.

원자 순위 NO. 탄소와 규소는 각각 6과 14이다. 주기율표에서 탄소족 원소의 두 번째 주기와 세 번째 주기에 있다. 이러한 위치적 관계는 어떤 면에서 유사한 속성을 가지고 있음을 의미합니다.

탄소는 우리 삶의 어디에나 존재하며 탄소 함유 화합물은 생명의 물질적 기초입니다. 규소는 지각에 풍부하며 특히 반도체 및 현대 통신 분야에 응용되어 인류 문명의 발전을 촉진했습니다.

화학의 세계에서 탄소와 실리콘은 같은 가족의 형제와 같습니다. 그들은 지구상에서 수십억 년 동안 공존했지만 삶과 죽음의 강한 우정을 형성하지 못했습니다. 자연에서 탄화 규소 광석은 매우 드뭅니다.

1824년 스웨덴 과학자 Jons Jakob Berzelius는 다이아몬드를 합성할 때 탄화규소(SiC)의 존재를 관찰하여 탄화규소 재료에 대한 인간 연구의 서막을 열었습니다. 1891년까지 American EG Acheson은 용융 다이아몬드 실험을 하던 중 실수로 탄화규소를 얻었습니다. 당시 과학자들은 물질이 다이아몬드의 혼합물이라고 생각했습니다. 그래서 그들은 탄화규소를 에머리라고 불렀습니다.

1893년 Acheson은 오늘날 사용되는 Acheson 로라고 하는 탄화규소의 산업용 제련 방법을 개발했습니다. 이 방법은 탄소질 재료를 심체로 하는 저항로와 동일하며 석영 SiO2와 탄소의 혼합물을 전기로 가열하여 탄화규소를 생성한다.

원소 C와 Si는 힘을 합쳐 탄화규소를 여러 가지 우수한 화학적 및 물리적 특성을 가진 재료로 만들었습니다.

우수한 화학적 불활성

높은 경도

고강도

낮은 열팽창 계수

높은 열전도율

반도체의 종류

순수한 탄화규소는 일종의 투명한 결정입니다. 산업용 탄화규소는 불순물의 종류와 함량으로 인해 옅은 노란색, 녹색, 파란색 또는 검은색입니다. 한편 투명도는 순도에 따라 다릅니다. 탄화규소의 결정 구조는 육각형 또는 능면체 α-SiC와 입방체 β-SiC(입방체 탄화규소)로 나뉩니다. α-SiC는 C와 Si의 서로 다른 적층 구조로 인해 다양한 변형을 구성합니다. SiC의 종류는 70가지가 넘습니다.

탄화규소 재료 의 일반적인 응용은 탄화 규소 세라믹입니다. 그것은 높은 경도, 높은 내식성 및 고온 강도의 특성을 가지고 있습니다. 오늘날 탄화규소의 적용은 초기 연마재에서 베어링, 반도체, 항공우주 및 화학과 같은 많은 분야로 발전했습니다. 화학 물질과 마이크로 채널의 내벽 사이의 접촉 표면적이 높기 때문에 마이크로 반응기는 내벽의 재료에 대한 요구 사항이 매우 엄격합니다. 마이크로채널 반응기는 또한 탄화규소의 중요한 응용이 되었습니다.