सिलिकॉन कार्बाइड रासायनिक संरचना, गुण और उपयोग

सिलिकॉन कार्बाइड यह कार्बन और सिलिकॉन द्वारा निर्मित एक सहसंयोजक ठोस है। यह मोह पैमाने पर 9.0 से 10 के मान के साथ बड़ी कठोरता का है, और इसका रासायनिक सूत्र SiC है, जो यह सुझाव दे सकता है कि कार्बन एक ट्रिपल सहसंयोजक बंधन द्वारा सिलिकॉन के लिए बाध्य है, एक सकारात्मक चार्ज (+) के साथ सी में) और कार्बन में एक नकारात्मक चार्ज (-)⁺Si≡C^-).

दरअसल, इस कंपाउंड के लिंक बिल्कुल अलग हैं। यह 1824 में स्वीडिश केमिस्ट जोएन जैकब बर्जेलियस द्वारा खोजा गया था, जबकि हीरे को संश्लेषित करने की कोशिश की गई थी। 1893 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक हेनरी मोइसानी ने एक खनिज की खोज की जिसकी संरचना में सिलिकॉन कार्बाइड था.

यह खोज अमेरिका के डेविल्स कैनियन में एक उल्कापिंड क्रेटर से रॉक नमूनों की जांच करते समय की गई थी। UU। उन्होंने इस खनिज को मौइसेनाइट नाम दिया। दूसरी ओर, एडवर्ड गुडरिच एचेसन (1894) ने पेट्रोलियम कोक के साथ रेत या उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज पर प्रतिक्रिया करके सिलिकॉन कार्बाइड को संश्लेषित करने के लिए एक विधि बनाई।.

प्राप्त उत्पाद को गुडरिच ने कारबोरंडम (या कारबोरंडियम) नाम दिया और कंपनी का गठन किया.

सूची

• 1 रासायनिक संरचना
• 2 गुण
  • २.१ सामान्य गुण
  • २.२ तापीय गुण
  • २.३ यांत्रिक गुण
  • २.४ विद्युत गुण
• ३ उपयोग
  • 3.1 एक अपघर्षक के रूप में
  • 3.2 संरचित सिरेमिक के रूप में
  • ३.३ अन्य उपयोग
• 4 संदर्भ

रासायनिक संरचना

ऊपरी छवि सिलिकॉन कार्बाइड के घन और क्रिस्टलीय संरचना को दर्शाती है। यह व्यवस्था हीरे के समान है, सी और सी के बीच परमाणु त्रिज्या के अंतर के बावजूद.

आयनिक ठोस और उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के विपरीत सभी लिंक दृढ़ता से सहसंयोजक और दिशात्मक हैं.

SiC आणविक टेट्राहेड्रा बनाता है; अर्थात्, सभी परमाणु चार अन्य से जुड़े होते हैं। ये टेट्राहेड्रल इकाइयां सहसंयोजक बंधनों द्वारा एक साथ जुड़ती हैं, परतों द्वारा क्रिस्टलीय संरचनाओं को अपनाती हैं.

साथ ही, इन परतों की अपनी क्रिस्टल व्यवस्था होती है, जो तीन प्रकार की होती है: ए, बी और सी.

यह कहना है, कि एक परत A, B से अलग है, और यह एक से C तक है। इस प्रकार, SiC के क्रिस्टल में परतों के अनुक्रम का स्टैकिंग होता है, इस घटना को राजनीतिवाद के रूप में जाना जाता है।.

उदाहरण के लिए, क्यूबिक पॉलीटाइप (हीरे के समान) में एबीसी की परतों का एक ढेर होता है और इसलिए, इसमें एक क्रिस्टल संरचना सीटीसी होती है.

इन परतों के अन्य ढेर भी इन rhombohedral और hexagonal polytypes के बीच अन्य संरचनाएं उत्पन्न करते हैं। वास्तव में, SiC की क्रिस्टलीय संरचना एक "क्रिस्टलीय विकार" है।.

SiC, 2H (ऊपरी छवि) के लिए सबसे सरल हेक्सागोनल संरचना, ABABA अनुक्रम के साथ परतों के स्टैकिंग के परिणामस्वरूप बनाई गई है ... प्रत्येक दो परतों के बाद अनुक्रम दोहराया जाता है, और यही वह जगह है जहाँ नंबर 2 आता है.

गुण

सामान्य गुण

दाढ़ द्रव्यमान

40.11 ग्राम / मोल

दिखावट

प्राप्त करने की विधि और प्रयुक्त सामग्री के साथ बदलता रहता है। यह हो सकता है: पीला, हरा, काला नीला या इंद्रधनुषी क्रिस्टल.

घनत्व

3.16 ग्राम / सेमी 3

गलनांक

2830 º सी.

अपवर्तनांक

2.55.

क्रिस्टल

बहुरूपता है: αSiC हेक्सागोनल क्रिस्टल और CSiC घन क्रिस्टल.

कठोरता

मोह पैमाने पर 9 से 10.

रासायनिक एजेंटों का प्रतिरोध

यह मजबूत एसिड और क्षार की कार्रवाई के लिए प्रतिरोधी है। इसके अलावा, सिलिकॉन कार्बाइड रासायनिक रूप से निष्क्रिय है.

तापीय गुण

- उच्च तापीय चालकता.

- महान तापमान का सामना करता है.

- उच्च तापीय चालकता.

- रैखिक थर्मल विस्तार का गुणांक कम है, जो कम विस्तार के साथ उच्च तापमान का समर्थन करता है.

- थर्मल शॉक के लिए प्रतिरोधी.

यांत्रिक गुण

- उच्च compressive शक्ति.

- घर्षण और जंग के लिए प्रतिरोधी.

- यह बड़ी ताकत और प्रतिरोध की एक हल्की सामग्री है.

- उच्च तापमान पर इसके लोचदार प्रतिरोध को बनाए रखता है.

गुण शक्ति

यह एक अर्धचालक है जो उच्च तापमान और अत्यधिक वोल्टेज पर अपने कार्यों को पूरा कर सकता है, बिजली के क्षेत्र में इसकी शक्ति को कम करने के साथ.

अनुप्रयोगों

एक अपघर्षक के रूप में

- सिलिकॉन कार्बाइड एक अर्धचालक है जो उच्च तापमान, उच्च वोल्टेज या विद्युत क्षेत्र ग्रेडिएंट को समझने में सक्षम है, सिलिकॉन का सामना करने की तुलना में 8 गुना अधिक हो सकता है। यही कारण है कि यह डायोड, ट्रांसड्यूसर, सप्रेसर्स और उच्च-ऊर्जा माइक्रोवेव उपकरणों के निर्माण में उपयोगी है.

- प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) और पहले रेडियो (1907) के डिटेक्टर यौगिक के साथ निर्मित होते हैं। वर्तमान में, सिलिकॉन कार्बाइड को गैलियम नाइट्राइड द्वारा एलईडी बल्बों के निर्माण में बदल दिया गया है जो 10 से 100 गुना उज्जवल प्रकाश का उत्सर्जन करता है.

- विद्युत प्रणालियों में, सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग बिजली की विद्युत प्रणालियों में बिजली की छड़ के रूप में किया जाता है, क्योंकि वे इस पर वोल्टेज को विनियमित करके अपने प्रतिरोध को नियंत्रित कर सकते हैं.

संरचित सिरेमिक के रूप में

- एक प्रक्रिया जिसे सिन्टरिंग के रूप में जाना जाता है, सिलिकॉन कार्बाइड के कणों के साथ-साथ उन साथियों को भी - इस मिश्रण के पिघलने वाले तापमान से कम तापमान पर गर्म किया जाता है। इस प्रकार, यह कणों के बीच मजबूत बंधन बनाकर, सिरेमिक वस्तु की ताकत और ताकत को बढ़ाता है.

- सिलिकॉन कार्बाइड के संरचनात्मक मिट्टी के उपयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला रही है। वे डिस्क ब्रेक में और मोटर वाहनों के चंगुल में, डीजल में मौजूद कण फिल्टर में और घर्षण को कम करने के लिए तेलों में एक योज्य के रूप में उपयोग किया जाता है।.

- उच्च तापमान के संपर्क में आने वाले भागों में सिलिकॉन कार्बाइड संरचनात्मक सिरेमिक का उपयोग व्यापक हो गया है। उदाहरण के लिए, यह रॉकेट इंजेक्टरों और भट्टों के रोलर्स के गले का मामला है.

- उच्च तापीय चालकता, कठोरता और उच्च तापमान स्थिरता का संयोजन सिलिकॉन कार्बाइड के साथ हीट एक्सचेंजर ट्यूबों के घटकों को बनाता है.

- संरचनात्मक सिरेमिक का उपयोग सैंडब्लास्टिंग इंजेक्टर, पानी के पंपों के ऑटोमोटिव सील, बीयरिंग और एक्सट्रूज़न मर जाता है। यह धातु की ढलाई में प्रयुक्त क्रूसिबल की सामग्री का भी गठन करता है.

- यह कांच और अलौह धातुओं के पिघलने में उपयोग किए जाने वाले हीटिंग तत्वों का हिस्सा है, साथ ही धातुओं के गर्मी उपचार में भी है.

अन्य उपयोग

- इसका उपयोग गैस तापमान माप में किया जा सकता है। पाइरोमेट्री के रूप में जानी जाने वाली तकनीक में एक सिलिकॉन कार्बाइड का रेशा गर्म किया जाता है और विकिरण का उत्सर्जन करता है जो तापमान में 800-2500 -25K की सीमा में होता है.

- इसका उपयोग परमाणु संयंत्रों में विखंडन से उत्पन्न सामग्री के रिसाव को रोकने के लिए किया जाता है.

- स्टील के उत्पादन में इसका उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है.

संदर्भ

1. निकोलस जी राइट, एल्टन बी हॉर्सफॉल। सिलिकॉन कार्बाइड: एक पुराने दोस्त की वापसी। मैटेरियल मैटर्स वॉल्यूम 4 अनुच्छेद 2. 05 मई, 2018 को पुनःप्राप्त: sigmaaldrich.com से
2. जॉन फेथफुल (फरवरी 2010)। कार्बोरंडम क्रिस्टल। 5 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: commons.wikimedia.org से
3. चार्ल्स और कोल्वर्ड। बहुपत्नीवाद और मोइसेनाइट। 05 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: moissaniteitalia.com से
4. Materialscientist। (2014)। SiC2HstructureA। [चित्रा]। 5 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: commons.wikimedia.org से
5. विकिपीडिया। (2018)। सिलिकॉन कार्बाइड। 5 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: en.wikipedia.org से
6. नवारो सी.आई.सी. (2018)। सिलिकॉन कार्बाइड। 05 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: navarrosic.com से
7. बार्सिलोना विश्वविद्यालय। सिलिकॉन कार्बाइड, SiC। 05 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: ub.edu से
8. Carbosystem। (2018)। सिलिकॉन कार्बाइड। 05 मई, 2018 को पुनर्प्राप्त किया गया: carbosystem.com