सिलिकॉन कार्बाइड के भौतिक और रासायनिक गुण

सिलिकॉन कार्बाइड के भौतिक गुण

हीरे और बोरॉन कार्बाइड के बाद सिलिकॉन कार्बाइड सबसे कठोर औद्योगिक सामग्रियों में से एक है, और इसका मजबूत सहसंयोजक बंधन इसे उत्कृष्ट यांत्रिक और थर्मल प्रदर्शन देता है। मोह कठोरता लगभग 9.0 से 9.5 है, घनत्व 3.1 से 3.3 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है, अपघटन तापमान लगभग 2700 डिग्री सेल्सियस से ऊपर है, थर्मल चालकता क्रिस्टल प्रकार और शुद्धता के आधार पर लगभग 120 से 270 डब्ल्यू प्रति मीटर प्रति केल्विन है, उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध के साथ थर्मल विस्तार कम है, और विद्युत व्यवहार अर्धचालक है, शुद्धता, क्रिस्टल संरचना और तापमान के साथ बदलता रहता है।

उच्च कठोरता और पहनने का प्रतिरोध

लगभग 9.0 से 9.5 की मोह्स कठोरता SiC को पहियों को पीसने, अपघर्षक पदार्थों को काटने, घिसाव प्रतिरोधी घटकों और सिरेमिक इंजीनियरिंग भागों के लिए उपयुक्त बनाती है, जो गंभीर यांत्रिक घिसाव की स्थिति में प्रदर्शन को बनाए रखती है।

उच्च-तापमान स्थिरता

SiC 2700 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के अपघटन तापमान, उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध और कम थर्मल विस्तार गुणांक के साथ अत्यधिक उच्च तापमान के तहत संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखता है। ये गुण इसे भट्ठी के घटकों, भट्ठी फर्नीचर और उच्च तापमान वाले दुर्दम्य उत्पादों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। उच्च तापीय चालकता गर्मी हस्तांतरण दक्षता, तापमान एकरूपता और थर्मल प्रबंधन प्रदर्शन में सुधार करती है।

रासायनिक गुण और ऑक्सीकरण व्यवहार

सिलिकॉन कार्बाइड में उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता होती है, जो आम तौर पर हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड और कई संक्षारक वातावरणों का प्रतिरोध करती है, सामान्य तापमान पर क्षारीय वातावरण के खिलाफ अच्छा प्रतिरोध होता है। उच्च तापमान पर ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर, SiC दो ऑक्सीकरण चरणों से गुजरता है: लगभग 600 से 900 डिग्री सेल्सियस पर सक्रिय ऑक्सीकरण गैसीय उत्पाद बनाता है, जबकि लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर निष्क्रिय ऑक्सीकरण सतह पर एक सुरक्षात्मक सिलिकॉन डाइऑक्साइड परत बनाता है जो आगे ऑक्सीकरण को धीमा कर देता है और उच्च तापमान स्थायित्व में सुधार करता है।

धातुकर्म प्रतिक्रियाशीलता और प्रकार के अंतर

इस्पात निर्माण और फाउंड्री अनुप्रयोगों में, SiC सिलिकॉन जोड़, कार्बन समायोजन, डीऑक्सीडेशन समर्थन और बेहतर धातु की सफाई के लिए संयुक्त सिलिकॉन और कार्बन स्रोत के रूप में कार्य करता है। ग्रीन SiC सटीक अपघर्षक और उन्नत सिरेमिक के लिए उच्च शुद्धता और कठोरता प्रदान करता है; ब्लैक SiC धातु विज्ञान, अपवर्तक और सामान्य अपघर्षक के लिए कठोरता और लागत प्रभावशीलता प्रदान करता है; महीन पाउडर सिंटरिंग व्यवहार में सुधार करता है; और धातुकर्म SiC इस्पात निर्माण और कार्बराइजिंग का कार्य करता है। इस्पात निर्माण के लिए शुद्धता की आवश्यकताएं 85 से 99 प्रतिशत, अपवर्तक के लिए मध्यम से उच्च, अपघर्षक के लिए उच्च, और अर्धचालकों के लिए अति उच्च, आमतौर पर 99.99 प्रतिशत या अधिक होती हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

प्रश्न: सिलिकॉन कार्बाइड की कठोरता क्या है?

ए: लगभग 9.0 से 9.5 मोह, सबसे कठोर औद्योगिक सामग्रियों में से एक।

प्रश्न: क्या सिलिकॉन कार्बाइड पिघलता है?

ए: वायुमंडलीय दबाव पर यह सामान्य रूप से पिघलता नहीं है; यह लगभग 2700 डिग्री सेल्सियस से ऊपर विघटित हो जाता है।

प्रश्न: तापीय चालकता क्या है?

ए: प्रकार और शुद्धता के आधार पर लगभग 120 से 270 डब्ल्यू प्रति मीटर प्रति केल्विन।

प्रश्न: SiC ऑक्सीकरण का विरोध कैसे करता है?

उत्तर: लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर एक सुरक्षात्मक SiO2 परत बनती है और आगे ऑक्सीकरण को धीमा कर देती है।

प्रश्न: इस्पात निर्माण में SiC क्या करता है?

उत्तर: यह डीऑक्सीडेशन, कार्बराइजेशन और पिघली हुई धातु के उपचार के लिए सिलिकॉन और कार्बन प्रदान करता है।

प्रश्न: अर्धचालकों के लिए कितनी शुद्धता आवश्यक है?

ए: अल्ट्रा{0}}उच्च-शुद्धता वाला इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड, आम तौर पर 99.99 प्रतिशत या अधिक।

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