基本介紹
- 中文名：能斯特發光體
- 外文名：Nernst glower
- 領域：光學，生物學
簡介,碳化矽,碳化矽用途,磨料和切割工具,結構材料,天文學,催化劑載體,石墨烯生長,
簡介
能斯特發光體（Nernst glower）是一種舊式的發光裝置，它可以提供光譜學所需的近紅外線連續光源。能斯特發光體的外型通常被製造成圓柱體棒狀或管狀，由二氧化鋯（ZrO2）、氧化釔（Y2O3）、氧化鉺（Er2O3）三種化合物混合而成的氧化物混合物大概重量以90:7:3的比例製作。能斯特發光體須以電力加熱至2000 °C始得運作，且加熱過程剛開始需要外部熱源加熱，不能直接通電產生電流熱效應，因為在室溫下這種材料是絕緣體。
能斯特發光體後來被一種稱為格羅棒的碳化矽（SiC）電熱棒取代，兩者運作原理類似。差別在於，格羅棒在1100 °C就能運作，而且不需要任何初始加熱器，因為它本身在各種溫度下都是導體。格羅棒也比能斯特發光體更適合用於疏散避難系統。
碳化矽
碳化矽（Silicon carbide，化學式SiC）俗稱金剛砂，寶石名稱鑽髓，為矽與碳相鍵結而成的陶瓷狀化合物，碳化矽在大自然以莫桑石這種稀罕的礦物的形式存在。自1893年起碳化矽粉末被大量用作磨料。將碳化矽粉末燒結可得到堅硬的陶瓷狀碳化矽顆粒，並可將之用於諸如汽車剎車片、離合器和防彈背心等需要高耐用度的材料中，在諸如發光二極體、早期的無線電探測器之類的電子器件製造中也有使用。如今碳化矽被廣泛用於製造高溫、高壓半導體。通過Lely法能生長出大塊的碳化矽單晶。人造莫桑石的寶石就是通過切割由Lely法製備的大塊碳化矽單晶來獲得的。
碳化矽用途
磨料和切割工具
由於金剛砂的耐用性和低成本，在現代寶石加工中作為常用磨料使用。金剛砂憑藉其硬度使它在製造業中諸如砂輪切割、搪磨、水刀切割和噴砂等磨削加工過程。將碳化矽粒子層壓在紙上就能製成砂紙和滑板的握帶。
1982年由氧化鋁和碳化矽須晶構成的超強複合材料問世，經過隨後三年的發展這種複合材料走出實驗室成為商品。1985年先進複合材料公司和Greenleaf公司推出了新的商品化切割工具，工具就是由氧化鋁和碳化矽須晶組成的加強型複合材料所製造的。
結構材料
在二十世紀80至90年代，幾個歐洲、日本和美國的高溫燃氣渦輪機研究項目對碳化矽做了研究，項目的目標均打算以碳化矽代替鎳高溫合金製造渦輪機葉片或噴嘴葉片。但這些項目無一實現量產，主要原因在於碳化矽材料的耐衝擊性和斷裂韌度低。
