Temeljne karakteristike
1.1 Atomska struktura i vezivanje
Legure silicij-karbona pokazuju tri konfiguracije primarnog vezivanja:
Kovalentne si-c veze (prevladavaju u sic, duljina veze ~ 1,89 Å)
Metalne si-si veze (u fazama bogatim silicijum)
SP²/SP³ Hibridizirane CC veze (grafitne/amorfne karbonske regije)
Elektronička struktura pokazuje:
Sic BandGap: 2. 3-3. 3 ev (varira po politetu)
Radna funkcija: 4. 5-5. 1 EV (za aplikacije za poluvodičke)
1.2 Termodinamička svojstva
Ključni termodinamički parametri:
| Imovina | Raspon vrijednosti |
|---|---|
| Točka topljenja (sic) | 2730 stupnjeva (raspada) |
| Specifična toplina (25 stupnjeva) | 0.67-1.25 J/g·K |
| Toplinska vodljivost | 120-490 W/m·K |
| CTE (25-1000 stupanj) | 4.0-5.6 × 10⁻⁶/K |
Razmatranja dijagrama faze:
SI-C binarni sustav prikazuje eutektiku na 1414 stupnjeva (Si-bogata strana)
SiC stability range: >1700 stupnjeva pri standardnom tlaku
Napredne tehnike proizvodnje
2.1 Metode sinteze visoke čistoće
Acheson Proces (Industrial SIC):
Reakcija: Sio₂ + 3 C → -sic + 2 Co (1900-2500 stupanj)
Proizvod: šesterokutni -sic (6H, 4H politipovi)
Kontrola nečistoće:<50 ppm metallic contaminants
Kemijsko taloženje pare (elektronička ocjena):
Prekursori: SIH₄ + C₃H₈ na 1200-1600 stupnju
Stopa rasta: 5-50 µm/hr
Gustoća oštećenja:<10³ cm⁻² for epitaxial layers
2.2 pristupi nanostrukturiranja
CORE SHALL SI@C ANODE MATERIJALI:
Arhitektura: 50-200 nm Si jezgara s 5-20 nm ugljikovim premazom
Capacity retention: >80% nakon 500 ciklusa (u odnosu na 20% za goli SI)
Izrada:
RF SPITING SI
CVD kapsulacija ugljika
Funkcionalizacija površine u plazmi
3D porozne skele:
Poroznost: 60-80% (veličina pora 50-500 nm)
Specifična površina: 300-800 m²/g
Izrada:
Jetkanje uz pomoć predloška
Zamrzavanje lijevanja
Selektivni laserski sintering
Popularni tagovi: Legure silicij-karbona: Tehnički pregled i napredne aplikacije, Kina legura silicij-karbona: Tehnički pregled i napredne aplikacije Proizvođači, dobavljači, tvornica