Müüdi murdmine
Mõlemal materjalil on kristallide välimuse ja äärmise vastupidavuse sarnasus, kuid need on erinevad keemilised üksused. Ränikarbiid (SiC) on räni ja süsiniku kahekomponentne ühend, samas kui teemant on puhas süsiniku allotroop. SiC on oma kõvaduse ja vastupidavuse tõttu pälvinud maine kui kõige kõvema materjali tööstuslik kaksik.
Aatomi struktuur ja kõvadus
| Funktsioon | Ränikarbiid (SiC) | Tööstuslik teemant |
|---|---|---|
| Mohsi kõvadus | 9.5 | 10.0 |
| Kristallvõre | Kuusnurkne või kuupkujuline | Kuubik |
| Keemiline valem | SiC | C |
| Termiline stabiilsus | Stabiilne üle 1600 kraadi C | Oksüdeerub umbes 700 kraadi juures |
Miks SiC on pooljuht, mitte kalliskivi?
Kõige kriitilisem lahknevus on elektriline käitumine: teemant on isolaator, ränikarbiid aga laia ribalaiusega-pooljuht. SiC seadmed suudavad taluda palju kõrgemaid pingeid ja temperatuure kui traditsiooniline räni, mistõttu kasutatakse SiC MOSFETe elektrisõidukite inverterites ja võimsuse muundamise seadmetes. Kristallilisel kujul on ränikarbid tuntud kui moissaniit ja seda kasutatakse selle sära tõttu vääriskivi alternatiivina.
Täiustatud keraamika ja vastupidavus
SiC keraamika pakub kõrget kulumiskindlust ja ballistilist kaitset väiksema kaaluga kui teemant{0}}kattega alternatiivid, ja ränikarbik on erakordselt vastupidav keemilisele erosioonile, mistõttu on see eelistatud valik pumba tihendite ja kosmoseosade jaoks. Suurtel kiirustel võib teemant reageerida terasega, samas kui SiC jääb keemiliselt inertseks ja stabiilseks palju kõrgematel temperatuuridel, mistõttu eelistatakse seda tööstuslikuks lihvimiseks.
Korduma kippuvad küsimused
Kas ränikarbiid on teemant?Ei. See on räni ja süsiniku ühend, millel on erinev keemia, kõvadus ja elektriline käitumine.
Mis on SiC kõvadus Mohsi järgi?9.5, mis on teemandi järel teine kaubanduslikult saadaolev materjal.
Miks eelistatakse lihvimisel SiC-d teemandile?Kulutasuvus ja termiline stabiilsus; SiC jääb kõrgematel temperatuuridel keemiliselt inertseks ja stabiilseks.
Mis on moissaniit?Vääriskivina kasutatav ränikarbiidi kristalne vorm.


