Что такое карбид кремния

Содержание

Карбид кремния (карборунд) является синтетическим заменителем редчайшего минерала муассанита, который в природе встречается лишь в месторождениях корунда и кимберлита, а еще реже — в составе метеоритов, попавших на Землю из космоса. Натуральный муассанит обнаружен в больших количествах лишь в насыщенных углеродом пылевых облаках около звезд.

Карборунд: внешний вид и свойства

Будучи синтетическим, карбид кремния перенимает свойства природного муассанита. При этом его гораздо легче получить. Неорганическое бинарное углеродное соединение образует кристаллы, схожие внешне с антрацитом, но обладающие радужными переливами. Обычно кристаллы бесцветны и блестят, но технический карборунд порой приобретает различные цветовые оттенки из-за присутствия железных примесей.

Природный муассанит интересен своими уникальными свойствами. Он обладает поразительной, близкой к алмазу, твердостью, является инертным (не вступает в химические реакции с большинством кислот), выдерживает нагревание до 1500°С и воздействие радиации. Помимо этого, муассанит механически прочен и стабилен по части физических свойств. Редкость не позволяет использовать его полезные качества в промышленности, поэтому был создан синтетический аналог с теми же качествами.

Матрица Науки. «Карбид кремния – материал будущего».

Купить карбид кремния намного проще, чем муассанит. Его стоимость также ниже, что значительно повышает доступность.

Применение карбида кремния

Карборунд используется при производстве полупроводниковой продукции, поскольку имеет высокую теплопроводность и плотность электротока. Его твердость делает из карбида кремния отличный абразив, который применяют для шлифовки, пескоструйной обработки, хонингования.

Карбид кремния можно встретить:

в ювелирных цехах;
в строительстве;
в ядерной энергетике;
в оборонной промышленности (в частности, для изготовления бронежилетов);
в автомобилестроении (для дисковых прочных тормозных систем);
в изготовлении мощной оптики и высокотемпературных печей;
и так далее.

Эксперименты с карбидом кремния (SiC): замедление переключения SiC-MOSFET

На этот раз рассказываю про карбид кремния (SiC) и свои разработки и эксперименты с ним.

Муассанит.Карборунд.Карбид кремния.Камень который носят звёзды/»звёзды».

Из статьи вы узнаете особенности применения карбид-кремниевых MOSFET-транзисторов и диодов, как выбрать элемент и сравнение с кремниевыми (Si) приборами, и, самое главное результаты моих экспериментов и исследований в замедлении переключения SiC-транзисторов, проведённых на моей недавней разработке – источнике питания для солнечной энергетики.

Под катом немного аналитики и практики в области силовой электроники – добро пожаловать.

Карбид кремния

Карбид кремния – широкозонный полупроводниковый материал, используемый при производстве диодов, транзисторов и тиристоров. В мою практику разработчика силовой электроники карбид кремния вошёл уже очень давно.

Ещё около десяти лет назад прочитал статью от Infineon о том, что применение SiC-диода в корректоре коэффициента мощности (ККМ) может существенно повысить КПД преобразователя. Применил. И даже сравнил с кремниевым диодом – действительно, выигрыш оказался весьма существенным. С тех пор применял SiC диоды и транзисторы во многих разработках.

Рассмотрим, какие преимущества имеют SiC MOSFET-транзисторы по сравнению с кремниевыми:

меньшие входная (Ciss) и выходная (Coss) ёмкости и соответственно более высокая скорость переключения, что приводит к уменьшению динамических потерь на переключение;
меньше заряд затвора Qg, соответственно меньшие потери на управление;
ниже сопротивление открытого канала RDSon, что обеспечивает уменьшение статических потерь (потери проводимости);
не такая сильная зависимость RDSon от температуры;
низкий заряд обратного восстановления паразитного диода;
более высокая рабочая температура.

Карбид кремния (SiC)

Благодаря своей твердости, а также высокой температуре плавления, карбид кремния превосходно подходит как абразивное изделие. Кроме того он характеризуется хорошей теплопроводностью.

Карбид кремния производится путем восстановления окиси кремния (кварца) в присутствии угля (кокса) в температуре около 2000? С.

Абразивное зерно карбид кремния имеет твердую, острокромочную структуру и годится особенно для обработки твердых и тягучих материалов, но можно его применять также для обработки камня, лака и пластмассы. Примером шлифовального материала в составе которого присутствует абразивные зерна карбид кремния является бумага шлифовальная водостойкая, шлифовальная лента, круги на липучке.

Дополнительную информацию о свойствах материала карбид кремния вы найдете в описании виды абразивного зерна применяемых при производстве абразивного инструмента.

Карбид кремния - абразивное зерно