Karakteristik mendasar
1.1 Struktur dan ikatan atom
Paduan silikon-karbon menunjukkan tiga konfigurasi ikatan utama:
Obligasi SI-C Kovalen (dominan dalam SiC, panjang ikatan ~ 1,89 Å)
Obligasi Si-Si Logam (dalam fase kaya silikon)
Bond CC hibridisasi SP²/SP³ (wilayah karbon grafit/amorf)
Struktur elektronik menunjukkan:
Sic bandgap: 2. 3-3. 3 ev (bervariasi menurut polytype)
Fungsi kerja: 4. 5-5. 1 EV (untuk aplikasi semikonduktor)
1.2 Sifat termodinamika
Parameter Termodinamika Kunci:
| Milik | Rentang nilai |
|---|---|
| Point Melting (sic) | 2730 derajat (terurai) |
| Panas spesifik (25 derajat) | 0.67-1.25 J/g·K |
| Konduktivitas termal | 120-490 W/m·K |
| Cte (25-1000 derajat) | 4.0-5.6 × 10⁻⁶/K |
Pertimbangan Diagram Fase:
Sistem biner Si-C menunjukkan eutektik pada 1414 derajat (sisi kaya Si)
SiC stability range: >1700 derajat pada tekanan standar
Teknik manufaktur canggih
2.1 Metode Sintesis Kemurnian Tinggi
Proses Acheson (SIC Industri):
Reaksi: sio₂ + 3 c → -sic + 2 co (1900-2500 derajat)
Produk: heksagonal -sic (6h, 4h polytipe)
Kontrol pengotor:<50 ppm metallic contaminants
Deposisi uap kimia (tingkat elektronik):
Prekursor: SIH₄ + C₃H₈ AT 1200-1600 derajat
Laju pertumbuhan: 5-50 μm/jam
Kepadatan Cacat:<10³ cm⁻² for epitaxial layers
2.2 pendekatan struktur nano
Bahan Anoda Core-Shell SI@C:
Arsitektur: 50-200 nm SI core dengan 5-20 nm carbon coating
Capacity retention: >80% setelah 500 siklus (vs 20% untuk SI telanjang)
Pembuatan:
RF Sputtering of SI
Enkapsulasi karbon CVD
Fungsionalisasi permukaan plasma
Perancah berpori 3D:
Porosity: 60-80% (ukuran pori 50-500 nm)
Area Permukaan Khusus: 300-800 m²/g
Pembuatan:
Etsa berbantuan template
Casting beku
Sintering laser selektif
Tag populer: Paduan Silikon-Karbon: Tinjauan Teknis dan Aplikasi Lanjutan, Paduan Silikon-Karbon China: Tinjauan Teknis dan Produsen Aplikasi Lanjutan, Pemasok, Pabrik