몫:
실리콘 카바이드 화학 구조, 특성 및 용도
그 탄화 규소 그것은 탄소와 실리콘에 의해 형성된 공유 결합 고체이다. 그것은 모스 척도에서 9.0-10의 값을 갖는 아주 경도가 높고, 화학 공식은 SiC이며, 이는 탄소가 삼중 공유 결합에 의해 실리콘에 결합되고, 양전하 (+ )과 Si의 음전하 (-) (탄소+Si≡C-).
사실,이 화합물의 연결 고리는 완전히 다릅니다. 1824 년에 스웨덴의 화학자 Jon Jacob Berzelius가 다이아몬드를 합성하려고 시도하면서 발견되었습니다. 1893 년 프랑스의 과학자 헨리 모이 사니 (Henry Moissani)는 실리콘 카바이드.
이 발견은 미국의 악마 협곡 (Devil 's Canyon)에있는 운석 분화구의 암석 샘플을 조사하는 동안 이루어졌습니다. UU 그는이 광물을 moissanite로 지명했습니다. 반면 Edward Goodrich Acheson (1894)은 모래 또는 고순도 석영과 석유 코크를 반응시켜 탄화 규소를 합성하는 방법을 개발했다.
Goodrich는 carborundum (또는 carborundium)이라는 제품을 얻고 연마제를 생산하는 회사를 설립했습니다..
색인
- 1 화학 구조
- 2 속성
- 2.1 일반 속성
- 2.2 열 특성
- 2.3 기계적 성질
- 2.4 전기적 특성
- 3 용도
- 3.1 연마재로서
- 3.2 구조화 된 도자기 형태
- 3.3 기타 용도
- 4 참고
화학 구조
위 이미지는 탄화 규소의 입방체와 결정 구조를 보여줍니다. 이 배열은 C와 Si 사이의 원자 반경의 차이에도 불구하고 다이아몬드와 동일하다..
모든 연결 고리는 이온 성 고체 및 그 정전 기적 상호 작용과는 달리 강하게 공유적이고 방향성이 있습니다..
SiC는 분자 사면체를 형성한다. 즉, 모든 원자는 4 개의 다른 원자와 연결되어 있습니다. 이들 사면체 단위는 공유 결합에 의해 결합되고, 층에 의해 결정 구조를 채택한다.
또한,이 층은 A, B 및 C의 세 가지 유형의 자체 결정 배열을 가지고 있습니다..
즉, 층 A는 B와 다르며,이 층은 C에 이른다. 따라서 SiC의 결정은 정치 서열 (politipism)이라고 알려진 현상을 일으키는 일련의 층들이 적층되어 이루어진다..
예를 들어, 큐빅 폴리 타입 (다이아몬드의 것과 유사 함)은 층 ABC의 스택으로 구성되며, 따라서 결정 구조 3C.
이 층들의 다른 스택은 또한 마름모 체면과 육각형의 폴리 타입 중 다른 구조를 생성합니다. 사실, SiC의 결정 구조는 "결정질 장애".
SiC에 가장 간단한 6 각형 구조 인 2H (위 이미지)는 ABABA 시퀀스로 레이어를 쌓은 결과로 형성됩니다 ... 각 레이어가 두 번 반복되면 시퀀스가 반복되며 숫자 2는.
등록 정보
일반 속성
몰 질량
40.11 g / 몰
외관
얻는 방법과 사용 된 재료에 따라 다릅니다. 노란색, 초록색, 흑갈색 또는 무지개 빛깔의 결정체 일 수 있습니다..
밀도
3.16 g / cm3
융점
2830 ºC.
굴절률
2.55.
수정
다형성 : αSiC 육각형 결정과 βSiC 입방 결정.
경도
모스 척도의 9-10.
화학 약품에 대한 내성
그것은 강한 산과 알칼리의 작용에 저항력이 있습니다. 또한, 실리콘 카바이드는 화학적으로 불활성이다..
열 특성
- 높은 열전도율.
- 좋은 온도를 견뎌야한다..
- 높은 열전도율.
- 낮은 열팽창으로 고온을 지원하는 선형 열팽창 계수가 낮음.
- 열 충격에 강함.
기계적 성질
- 높은 압축 강도.
- 마모 및 부식에 강한.
- 그것은 큰 강도와 저항의 가벼운 소재입니다.
- 고온에서 탄성 저항 유지.
등록 정보 전기의
그것은 전기장에 대한 전력의 소실이 거의없는 고온 및 극한 전압에서 기능을 수행 할 수있는 반도체입니다.
용도
연마제
- 실리콘 카바이드는 실리콘이 견딜 수있는 것보다 8 배나 높은 고온, 고전압 또는 전기장 구배에 견딜 수있는 반도체입니다. 이것이 다이오드, 트랜스 듀서, 서프 레서 및 고 에너지 마이크로 웨이브 장치의 구성에 유용합니다..
- 발광 다이오드 (LED) 및 제 1 라디오 (1907)의 검출기는 화합물로 제조된다. 현재 실리콘 카바이드는 LED 전구의 제조에서 질화 갈륨으로 대체되어 10 배에서 100 배까지 빛을 방출합니다.
- 전기 시스템에서 실리콘 카바이드는 전력 시스템에서 피뢰침으로 사용됩니다. 왜냐하면이 시스템을 통해 전압을 조절하여 저항을 조절할 수 있기 때문입니다..
구조화 된 도자기 형태
- 소결로 알려진 과정에서 탄화 규소 입자는 동반자의 입자뿐만 아니라이 혼합물의 용융 온도보다 낮은 온도로 가열됩니다. 따라서, 입자간에 강한 결합을 형성함으로써 세라믹 물체의 강도 및 강도를 증가시킨다.
- 탄화 규소의 구조용 세라믹은 광범위한 용도를 가지고 있습니다. 그들은 디스크 브레이크 및 자동차의 클러치, 디젤에있는 입자 필터 및 마찰을 줄이기위한 오일 첨가제에 사용됩니다.
- 고온에 노출 된 부품에서 실리콘 카바이드 구조 세라믹의 사용이 널리 보급되었습니다. 예를 들어, 이것은 로켓 주사기의 목과 가마의 롤러의 경우입니다.
- 높은 열 전도성, 경도 및 고온 안정성의 조합으로 실리콘 카바이드와 함께 열교환 기 튜브의 구성품을 만듭니다.
- 구조용 도자기는 샌드 블라스팅 인젝터, 워터 펌프의 자동차 용 씰, 베어링 및 압출 다이에 사용됩니다. 또한 금속 주조에 사용되는 도가니의 재료를 구성합니다..
- 유리 및 비철 금속의 용융 및 금속 열처리에 사용되는 가열 요소의 일부입니다.
기타 용도
- 가스 온도 측정에 사용할 수 있습니다. 고온 측정법으로 알려진 기술에서 실리콘 카바이드 필라멘트는 가열되어 800-2500 ºK 범위의 온도와 관련이있는 복사열을 방출합니다.
- 원자력 발전소에서 핵분열에 의해 생성 된 물질의 누출을 방지하기 위해 사용됩니다..
- 철강 생산시 연료로 사용됩니다..
참고 문헌
- Nicholas G. Wright, Alton B. Horsfall. 실리콘 카바이드 : 오랜 친구의 귀환. 물질에 관한 사항 제 4 조 제 2 항. 2018 년 5 월 5 일 일 출처 : sigmaaldrich.com
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