Муассанит
| Муассанит | |
|---|---|
 |
|
| монокристалл муассанита ~1 мм в размере | |
| Формула | SiC |
| Цвет | прозрачный, зелёный, жёлтый |
| Цвет черты | зеленовато-серый |
| Блеск | металлический |
| Прозрачность | прозрачный |
| Твёрдость | 9.5 |
| Спайность | (0001) нечеткая |
| Показатель преломления | nω=2.654 nε=2.967, двулучепреломление 0,313 (для 6H-SiC формы) |
Карбору́нд (техническое название), муассани́т (минералогическое название), карбид кремния (SiC), бесцветные кристаллы с алмазным блеском, технический продукт в зелёный и чёрный.
Тугоплавок (температура плавления 2830 °C), химически стоек, по твёрдости уступает лишь алмазу и нитриду бора в боразону. Используется как абразивный материал и для изготовления деталей химической и металлургической аппаратуры, работающей в условиях высоких температур. Представляет собой широкозонный полупроводник (Eg=2,2÷3,2 эВ, в зависимости от модификации), использование которого перспективно в силовой и СВЧ-электронике в связи с высокими рабочими температурами, электрической прочностью и хорошей теплопроводностью. Широкая запрещённая зона даёт возможность использовать карбид кремния в качестве материала для высокоэффективных светодиодов (см. глобар), охватывающих весь видимый диапазон спектра. Использование карбида кремния в качестве полупроводника в настоящее время только начинается в связи с трудностью получения его высококачественных монокристаллов.
Содержание |
[править] Историческая справка
Карбид кремния впервые наблюдался в 1824 году Якобом Берцелиусом, а обнаружен был в природе в 1905 году в составе метеорита Анри Муассаном,[1] поэтому природный карбид кремния часто называют муассанитом. В 1892 году кристаллический карбид кремния был получен американским химиком Эдвардом Гудричем Ачесоном, который назвал его карборундом и описал его химическую формулу как SiC.[2]
[править] Характеристика материала
Карбид кремния:
- Плотность 3,05 г/см³
- Состав 92 % карбида кремния
- Предел прочности на изгиб 320в350 МПа
- Предел прочности на сжатие 2300 МПа
- Модуль упругости 380 ГПа
- Твердость 87в92 HRC
- Трещиностойкость в пределах 3.5 в 4.5 МПа·м1/2,
- Коэффициент теплопроводности при 100 °C, 140в200 Вт/(м·К)
- Коэфф. теплового расширения при 20-1000 °C, 3,5в4,0 Кв1·10в6
- Вязкость разрушения 3,5 МПа·м1/2
Самосвязанный карбид кремния:
- Плотность 3,1 г/см³
- Состав 99 % карбида кремния
- Предел прочности на изгиб 350в450 МПа
- Предел прочности на сжатие 2500 МПа
- Модуль упругости 390в420 ГПа
- Твердость 90в95 HRC
- Трещиностойкость в пределах 4 в 5 МПа·м1/2,
- Коэффициент теплопроводности при 100 °C, 80 в 130 Вт/(м·К)
- Коэфф. теплового расширения при 20-1000 °C, 2,8в4 Кв1·10в6
- Вязкость разрушения 5 МПа·м1/2
ВК6ОМ:
- Плотность 14,8 г/см³
- Состав Карбид вольфрама
- Предел прочности на изгиб 1700в1900 МПа
- Предел прочности на сжатие 3500 МПа
- Модуль упругости 550 ГПа
- Твердость 90 HRA
- Трещиностойкость в пределах 8-25 МПа·м1/2,
- Коэффициент теплопроводности при 100 °C, 75в85 Вт/(м·К)
- Коэфф. теплового расширения при 20-1000 °C, 4,5 Кв1·10в6
- Вязкость разрушения 10в15 МПа·м1/2
Силицированный графит СГ-Т:
- Плотность 2,6 г/см³
- Состав 50 % карбида кремния
- Предел прочности на изгиб 90в110 МПа
- Предел прочности на сжатие 300в320 МПа
- Модуль упругости 95 ГПа
- Твердость 50в70 HRC
- Трещиностойкость в пределах 2-3 МПа·м1/2,
- Коэффициент теплопроводности при 10 °C, 100в115 Вт/(м·К)
- Коэфф. теплового расширения при 20-1000 °C, 4,6 Кв1·10в6
- Вязкость разрушения 3в4 МПа·м1/2
[править] Область применения
 |
Стиль этого раздела неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка.
Следует исправить раздел согласно стилистическим правилам Энциклопедии.
|
Па́ры трения в узлах торцевого уплотнения насосных агрегатов используются для перекачки нефтепродуктов, сжиженного газа. Созданы и укомплектованы деталями (крыльчатка, вал, пары трения) из карбида кремния химически стойкие насосы для работы в агрессивных средах. Пары трения из карбида кремния, взамен пропитанных бельтинговых опор в узлах осевых опор погружных насосах
Карбид кремния также используется для изготовления сопел и форсунок для подачи газов в зону плавления стекла и металлов, спекания керамики.
- Сопла различных типоразмеров из карбида кремния:
- для пескоструйных установок;
- для высокотемпературных пескоструйных установок (температура песка около 1000 °C), используемых для очистки от нагара труб на предприятиях нефтедобывающей промышленности и нефтепереработки;
- для факелов газовых печей, в том числе стекловарочных печей с длительностью непрерывной работы более 2 лет;
- Конфузоры различных типоразмеров из карбида кремния для газовых стекловаренных печей для варки хрусталя
- Плиты различных типоразмеров из карбида кремния для футеровки печей с рабочей температурой до 1400 °C в воздушной среде и до 2000 °C в вакууме;
- В плавильных печах, где сплавляемый материал не реагирует с кремнием или карбидом кремния, карбид кремния заменяет платину и графит;
- В индукционных печах по плавлению сплавов для корпусов часов,
тигли из карбида кремния,
- В ювелирных изделиях (синтетические кристаллы до 10 карат);
- Для изготовления бронепластин, для различных защитных систем;
- Считается перспективным материалом полупроводниковой промышленности:
- Используется для производства лазеров;
- Используется в производстве мощных светодиодов (до 9 ватт);
- Активно проходят эксперименты с использованием материала в микроэлектронике;
- В качестве абразивов.
- наряду с фианитом, используется в ювелирных украшениях, как дешёвый аналог алмаза, причём благодаря высоким показателю преломления и дисперсии по «игре света» муассанит даже превосходит алмаз.
