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● 環境および持続可能性のアプリケーションにおける炭化シリコン
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● 結論
● よくある質問
>> 1.他の材料と比較して、シリコンの炭化シリコンがユニークになっているのはなぜですか？
>> 2。電気自動車で炭化シリコンはどのように使用されていますか？
>> 4.炭化シリコンは再生可能エネルギーでどのような役割を果たしますか？
炭化シリコン（SIC）は、近代的な産業で最も汎用性の高い高性能材料の1つです。その卓越した硬度、熱安定性、耐薬品性、およびユニークな電子特性により、膨大なアプリケーション全体で不可欠になります。研磨剤やセラミックからパワーエレクトロニクス、高度なエネルギーシステムまで、 炭化シリコンは 、製造、輸送、エネルギー、技術の未来を形作っています。
炭化シリコンは、19世紀後半に最初に合成されたシリコンと炭素の化合物です。非常に高温でシリカ砂と炭素を反応させることによって生成され、ダイヤモンドと炭化ホウ素のすぐ下に硬さを持つ結晶性物質が生成されます。 SICの機械的、熱的、電子的特性のユニークな組み合わせにより、自動車から原子力エネルギーに至るまでの産業での広範な採用が行われています。
炭化シリコンは硬度で有名であり（MOHS 9〜9.5）、研磨用途に最適です。一般的に使用されます。
- 粉砕ホイールとディスク：ツールを削り、金属の形成、精密粉砕。
- サンドペーパーと研磨ベルト：木材、プラスチック、金属、複合材料をサンディングするため。
- 水ジェット切断およびサンドブラストメディア：積極的な材料の除去と表面テクスチャリング。
- ラピダリーと芸術的用途：宝石仕上げ、カーボルンダムの版画、石のリソグラフィ。
- 酸化アルミニウムよりも鋭く硬い
- より速い切断とより長いツール寿命
- ラフ仕上げと細かい仕上げの両方に効果的です
硬度が高く、密度が低いため、炭化シリコンは以下に使用されます。
- 軍用車両とボディアーマープレート用の複合鎧
- 航空機と装甲車の弾道パネル
- ドラゴンスキンとチョバムアーマーシステム
極度の熱と熱ショックに対するSICの抵抗は、次のことに最適です。
- 陶器とガラス製造でのキルンの棚とサポート
- 金属融解と熱処理のためのるつぼと炉の裏地
- 溶融金属を保持するためのファウンドリーアプリケーション
- 航空宇宙およびエネルギーセクターのタービンブレード、ロケットノズル、熱交換器
- 腐食性環境用のポンプとバルブのスライドベアリング、シーリングリング、および摩耗部品
炭化シリコンは次のように使用されます。
- ブレーキディスク：特に高性能および高級車（例えば、ポルシェ、ブガッティ、フェラーリ）
- ディーゼル微粒子フィルター：ディーゼルエンジンの排出制御用
- オイル添加剤：摩擦と摩耗を減らす
- 航空機と宇宙船の軽量で耐久性のある部品
- 再入国車両用の熱保護システム
SICのワイドバンドギャップ、高い故障電圧、優れた熱伝導率により、ゲームチェンジャーになります。
- 高電圧、高温アプリケーション用のMOSFET、SCHOTTKYダイオード、および電源モジュール
- 電気自動車（EV）インバーターとオンボード充電器：効率の向上、サイズと重量の削減、充電の速度の向上
- 再生可能エネルギーインバーター：太陽と風力の変換の強化
- 産業用モータードライブと電源：エネルギー効率と信頼性の向上
-5Gベースステーションとテレコムインフラストラクチャ
-RFおよびレーダーシステム
- 航空宇宙と深層掘削センサー
SICは次のように使用されます。
- 高度な原子炉における燃料被覆：構造的サポートを提供し、核分裂製品の放出の障壁として機能する
- 核廃棄物の封じ込め：その化学および放射線耐性のおかげで
- 原子力施設および医療画像の放射線監視
- 宇宙探査を含む極端な環境のためのセンサーと電子機器
- スチール製造における燃料とデオキシダイザー：SICは炉の効率を向上させ、蛇口の温度を上げ、鋼の炭素とシリコンの含有量を制御するのに役立ちます
- クリーナースチール生産：SICは、従来の添加剤よりも低い排出量と微量元素が少なくなります
- 炭化水素酸化反応に対する触媒サポート：特に高表面地域β-SICを使用する
- ポンプ部品、機械シール、バルブ：腐食性化学物質を処理するため
-arborundum printmaking：sic gritは、コラグラフとintaglioテクニックのためのテクスチャ印刷プレートを作成するために使用されます
- 石のリソグラフィ：SICは、グリースに敏感な表面の穀物石に使用されます
- 窒化ガリウム（GAN）エレクトロニクスの基質：高性能RFと電源デバイスのサポート
- ソーラーインバーターと風力発電システム：SICデバイスは、エネルギー変換効率を向上させ、損失を減らし、グリッドの安定性をサポートする
- モータードライブと電力管理：SICは、大規模な産業およびコンピューティング環境でのエネルギー節約を可能にし、冷却要件を削減します
- 炉とkiの暖房元素：SICロッドとチューブは非常に高温に耐え、効率的で長期にわたる熱源を提供することができます
- 望遠鏡ミラー：SICの低熱膨張と高い剛性により、大きくて安定した天文学的な鏡に最適です
- 薄いフィラメントピロメトリー：SICファイバーは、燃焼研究におけるガス温度を測定するために使用されます
炭化シリコンは、研磨剤、構造セラミック、触媒サポート、加熱要素、電子半導体、核燃料覆いなどとして使用できる並外れた材料です。硬度、熱と化学の安定性、および電子特性の独自の組み合わせにより、現代の技術と製造の基礎となっています。産業がより高い効率、耐久性、パフォーマンスを要求し続けるにつれて、炭化シリコンの役割は拡大し、エネルギー、輸送、電子機器などの革新を促進します。
シリコンの極端な硬度、高い熱伝導率、化学的不活性、および広いバンドギャップの半導体挙動の組み合わせは、他のほとんどの材料と比類のないものです。
SICは、EVインバーター、オンボード充電器、電源モジュールで使用され、より高い効率、充電の速度、および減少を可能にします。
はい、SICは、中性子吸収と放射線耐性のために、核燃料被覆、廃棄物の封じ込め、放射線検出器に使用されます。
SICパワーデバイスは、ソーラーインバーター、風力発電システム、グリッドインフラストラクチャの効率と信頼性を向上させます。
絶対に。 SICは、1,400°Cを超える温度での強度と安定性を維持しており、ki、炉、航空宇宙コンポーネントに最適です。
