Существует ли материал, который обладал бы большей прочностью, чем кевлар и сопротивлением лишь слегка ниже, чем у графена и алмаза? Теперь однозначный ответ— да.
Он выведен на основе аморфного карбида кремния и является результатом новой техники нанопроизводства. Имеет химическую формулу — a-SiC. Он обладает поразительными качествами, к которым можно отнести:
- высокую температуру плавления (в районе 2730°С)
- прекрасную теплопроводность
- твëрдость, которую можно сравнить с алмазной
- маленький коэффициент теплового расширения
- большую электрическую напряжённость
- широкую запрещённую зону
- высокую скорость передвижения насыщенных электронов
Рассматривая сумму этих особенностей, мы должны понимать, насколько огромную ценность имеет открытая новинка.
В каких случаях применяется
Благодаря своим поразительным теплопроводности и устойчивости к нагреву, аморфный карбид кремния удобно применять для создания каких-либо высокотемпературных предметов или даже печей. Надёжность и твëрдость полезны для режущих объектов, абразивных материалов. Он также продемонстрировал полезные свойства, которые идеальны для виброизоляции электронных микросхем. Это говорит о том, что он будет полностью пригоден для производства сверхчувствительных датчиков микрочипов. Говоря о сфере электронной промышленности, a-SiC пригодится в светоизлучающих диодах, силовых устройствах и даже как подложка для объектов из нитрида галлия. Не забудем о его широкой запрещённой зоне, которая даëт шанс создать механизмы, способные на работу при очень высоких напряжениях и температурах, что сильно отличает от стандартных кремневых.
Особенности
Как и другие аморфные материалы, рассматриваемый нами экземпляр имеет нерегулярное, беспорядочное расположение атомов. Неожиданно, но это никак не влияет на прочность и приносит лишь пользу в виде нетрудозатратной производительности и адаптации к огромному количеству разных подложек, а так же обеспечивает сопротивление механическому износу. Создаётся аморфный карбид кремния намного легче, чем его природные соперники, которые существуют в крайне ограниченном размере и требуют огромных трат на синтез.
Создание материала
Самым распространённым способом создания a-SiC является «процесс Ачесона», названный в честь своего создателя. Он представляет из себя нагревание смеси CiО2 (кварцевого песка) и C (нефтяного кокса) в электрической печи до крайне высокой температуры. В связи с химической реакцией составляющих образуется желанный карбид кремния. На словах всё звучит крайне просто, но на деле— производство чистого и высококачественного материала является достаточно сложной задачей.
На данный момент проходит немало новых исследований, целью которых является:
- совершенствования структуры
- масштабирование производства
- повышение чистоты
Всë это нужно для того, чтобы такой полезный объект улучшался и мог быть задействован в большем количестве сфер нашей жизни.
Итог
Изучив этот материал, можно уверенно сказать, что аморфный карбид кремния — это огромный шаг на пути к распространению, упрощению и улучшению нанотехнологий. Уникальные свойства уже сейчас могут без проблем заменять ранее известные его аналоги , а поскольку исследования лишь продолжаются, a-SiC имеет огромное будущее.
Друзья! Познавательным каналам очень сложно выживать в ленте среди политической повестки и звезд шоу-бизнеса.😔 Сделайте свой маленький вклад в научное просвещение граждан, поставьте палец вверх👍 и подпишитесь на наш канал. Спасибо🥰