Grundläggande egenskaper
1.1 Atomstruktur och bindning
Kisel-kollegeringar uppvisar tre primära bindningskonfigurationer:
Kovalenta Si-C-bindningar (dominerande i Sic, bindningslängd ~ 1,89 Å)
Metalliska Si-Si-bindningar (i kiselrika faser)
SP²/SP³ hybridiserade CC -bindningar (grafitiska/amorfa kolregioner)
Den elektroniska strukturen visar:
Sic bandgap: 2. 3-3. 3 eV (varierar beroende på polytyp)
Arbetsfunktion: 4. 5-5. 1 eV (för halvledarapplikationer)
1.2 Termodynamiska egenskaper
Viktiga termodynamiska parametrar:
| Egendom | Värderingsområde |
|---|---|
| Smältpunkt (sic) | 2730 grader (sönderdelas) |
| Specifik värme (25 grader) | 0.67-1.25 J/g·K |
| Termisk konduktivitet | 120-490 W/m·K |
| Cte (25-1000 examen) | 4.0-5.6 × 10⁻⁶/K |
Fasdiagramöverväganden:
Si-C binärt system visar eutektiskt vid 1414 grader (Si-rik sida)
SiC stability range: >1700 grader vid standardtryck
Avancerade tillverkningstekniker
2.1 Syntesmetoder med hög renhet
Acheson -process (Industrial SIC):
Reaktion: Sio₂ + 3 C → -SIC + 2 Co (1900-2500 examen)
Produkt: Hexagonal -SIC (6H, 4H Polytypes)
Föroreningsreglering:<50 ppm metallic contaminants
Kemisk ångavsättning (elektronisk kvalitet):
Föregångare: sih₄ + c₃h₈ vid 1200-1600 examen
Tillväxttakt: 5-50 μm/h
Defektdensitet:<10³ cm⁻² for epitaxial layers
2.2 Nanostruktureringsmetoder
CORE-SHELL SI@C Anode Materials:
Arkitektur: 50-200 nm si kärnor med 5-20 nm kolbeläggning
Capacity retention: >80% efter 500 cykler (mot 20% för bar SI)
Tillverkning:
RF -sputtering av SI
CVD -kolkapsling
Plasmaytfunktionalisering
3D porösa ställningar:
Porositet: 60-80% (porstorlek 50-500 nm)
Specifik ytarea: 300-800 m²/g
Tillverkning:
Mallassisterad etsning
Frysgjutning
Selektiv lasersintring
Populära Taggar: Silikon-kollegeringar: Teknisk översikt och avancerade applikationer, China Silicon-Carbon Alloys: Teknisk översikt och avancerade applikationstillverkare, leverantörer, fabrik