Trencant el mite
Tots dos materials comparteixen una semblança en l'aspecte del cristall i una durabilitat extrema, però són entitats químiques diferents. El carbur de silici (SiC) és un compost binari de silici i carboni, mentre que el diamant és un al·lòtrop de carboni pur. SiC s'ha guanyat la reputació de bessó industrial del material més dur per la seva duresa i durabilitat.
Estructura i duresa atòmiques
| Característica | Carbur de silici (SiC) | Diamant industrial |
|---|---|---|
| Duresa de Mohs | 9.5 | 10.0 |
| Enreixat de cristall | Hexagonal o cúbic | Cúbic |
| Fórmula química | SiC | C |
| Estabilitat tèrmica | Estable per sobre de 1600 graus C | S'oxida al voltant dels 700ºC |
Per què SiC és un semiconductor, no una joia
La divergència més crítica és el comportament elèctric: el diamant és un aïllant, mentre que el carbur de silici és un semiconductor de-banda ample. Els dispositius SiC poden manejar tensions i temperatures molt més altes que el silici tradicional, per això els MOSFET SiC s'utilitzen en inversors de vehicles elèctrics i equips de conversió d'energia. En la seva forma cristal·lina, el SiC es coneix com a moissanita i s'utilitza com a alternativa de pedres precioses per la seva brillantor.
Ceràmica avançada i durabilitat
Les ceràmiques de SiC ofereixen una alta resistència al desgast i una protecció balística amb un pes més baix que les alternatives recobertes de diamant-, i el SiC és excepcionalment resistent a l'erosió química, per la qual cosa és l'opció preferida per a segells de bombes i components aeroespacials. A altes velocitats, el diamant pot reaccionar amb l'acer, mentre que el SiC roman químicament inert i estable a temperatures molt més altes, el que el fa preferit per a la mòlta industrial.
Preguntes freqüents
El carbur de silici és un diamant?No. És un compost de silici i carboni amb diferent química, duresa i comportament elèctric.
Quina és la duresa de Mohs del SiC?9,5, el segon material més dur disponible comercialment després del diamant.
Per què es prefereix SiC sobre el diamant per a la mòlta?Eficàcia de costos i estabilitat tèrmica; SiC roman químicament inert i estable a temperatures més altes.
Què és moissanite?La forma cristal·lina del carbur de silici s'utilitza com a pedra preciosa.
Quin material sobreviu a temperatures més altes, SiC o diamant?El carbur de silici es manté estable per sobre dels 1600 graus C, mentre que el diamant industrial comença a oxidar-se al voltant dels 700 graus C, de manera que el SiC és preferit per als processos en calent.
