炭化ケイ素化学式SiCを持つ無機物質です。これは、珪砂、石油コークス (または石炭コークス)、おがくず (緑色の炭化ケイ素を製造するには塩が必要です) などの原料から、抵抗炉での高温精錬によって作られます。炭化ケイ素は、非常に希少な鉱物モアッサナイトの形で自然界に存在する半導体です。 1893年以来、研磨材などとして粉末や結晶として量産されてきました。C、N、Bなどの非酸化物ハイテク耐火物原料の中で、炭化ケイ素は最も広く使用されており、経済的です。ダイヤモンド砂または耐火物砂と呼ばれることがあります。中国で工業的に生産される炭化ケイ素は黒色炭化ケイ素と緑色炭化ケイ素に分けられ、どちらも六方晶系の結晶である。
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高硬度: 炭化ケイ素の硬度はダイヤモンドと立方晶窒化ホウ素に次いで 2 番目であり、全セラミック材料の中で 3 番目にランクされます。優れた耐摩耗性があり、表面の摩耗に耐え、耐用年数を延ばします。
高強度: 炭化ケイ素は降伏強度と引張強度が高く、高荷重と高い機械的ストレスに耐えることができ、高荷重と高歪みの環境での使用に適しています。
高い熱安定性: 炭化ケイ素は優れた熱安定性、小さな熱膨張係数、高い熱伝導率を備えており、高温での応力や熱衝撃に耐えることができます。その極端な動作温度は 600°C 以上に達する可能性があり、シリコンデバイスの 300°C よりもはるかに高くなります。
高温耐性: 炭化ケイ素はバンドギャップが大きいため、大きな漏れ電流を発生させることなく高温で動作できます。
化学的安定性: 炭化ケイ素は、ほとんどの酸、塩基、酸化剤に対して非常に高い耐性を持ち、過酷な化学環境でも性能を維持できます。
高い電子飽和率: 炭化ケイ素の電子飽和率はシリコンの2倍であるため、炭化ケイ素デバイスはより高い動作周波数と電力密度を達成できます。
高い絶縁破壊電界強度: 炭化ケイ素は高い絶縁破壊電界強度を備えているため、デバイスは高電圧動作に耐えることができ、体積と重量が削減されます。
超伝導: 低温では炭化ケイ素は超伝導特性を有し、超伝導電子デバイスの製造に使用できます。
半導体産業: 炭化ケイ素は、その広いバンドギャップ、高い電子移動度、および高い降伏電界強度により、新世代のパワーエレクトロニクスデバイスにとって理想的な材料となっています。炭化ケイ素は高温や過酷な環境でも安定して動作し、機器の信頼性と効率を大幅に向上させます。特に電気自動車、高速鉄道、航空宇宙などの分野では、炭化ケイ素パワーデバイスの応用が技術革命を主導しています。
高度なセラミック製造: 炭化ケイ素は、その高い強度、耐摩耗性、高温耐性により、高度なセラミック製造における重要な原料となっています。炭化ケイ素セラミックは、高温炉、耐摩耗部品、耐腐食部品の製造に使用されるかどうかにかかわらず、比類のない利点を示しています。
オプトエレクトロニクス: のユニークな光学特性炭化ケイ素オプトエレクトロニクス分野で輝かせる。炭化ケイ素は優れた紫外発光材料として、効率の良い紫外LEDやレーザーの作製に使用できるほか、高圧ナトリウムランプや蛍光板などの光源装置にも広く使用されています。
