R-SiC
Właściwości i obszary zastosowań
Węglik krzemu to doskonały wybór wśród materiałów o wysokiej wydajności
Węglik krzemu posiada niezwykłe właściwości użytkowe. Charakteryzuje się niezwykle wysoką twardością i dużą odpornością na zużycie. Jego przewodność cieplna jest wysoka, co zapewnia mu doskonałą wydajność rozpraszania ciepła. Ponadto wykazuje dobrą stabilność chemiczną i jest odporny na korozję.
R-SiC
Rekrystalizowany węglik krzemu
Rekrystalizowany węglik krzemu (R-SiC) jest wysokowydajnym materiałem formowanym w wysokiej temperaturze powyżej 2000°C, który pod względem twardości ustępuje tylko diamentowi i zachowuje wiele doskonałych właściwości SiC, takich jak wytrzymałość w wysokich temperaturach, silna odporność na korozję, doskonała odporność na utlenianie, dobra odporność na szok termiczny itp.
Właściwości
Wysoka twardość
Twardość 9,2-9,5 w skali Mohsa, ustępująca jedynie diamentowi i sześciennemu azotkowi boru, dzięki czemu nadaje się do produkcji elementów odpornych na zużycie.
Wysoka wytrzymałość
Zachowuje wysoką wytrzymałość w podwyższonych temperaturach, z wytrzymałością na zginanie w 1000°C sięgającą 80%-90% wartości w temperaturze pokojowej.
Wysoka przewodność cieplna
Doskonałe odprowadzanie ciepła z przewodnością cieplną 170-220 W/(m-K) w temperaturze 20°C, idealne dla komponentów wymagających wydajnego transferu ciepła.
Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej
Współczynnik rozszerzalności cieplnej 4,0×10-⁶-4,5×10-⁶/°C (20-1000°C), zapewniający doskonałą odporność na szok termiczny i stabilność wymiarową przy gwałtownych zmianach temperatury.
Stabilność chemiczna
Chemicznie obojętny na większość kwasów i zasad w temperaturze pokojowej, reaguje tylko z silnymi utleniaczami w wysokich temperaturach, odpowiedni do trudnych środowisk chemicznych.
Odporność na korozję
Odporny na stopione metale i sole, szeroko stosowany w przemyśle metalurgicznym i chemicznym.
Doskonałe właściwości elektryczne
Wysoka rezystywność (1,0×10-³-1,5×10-³ Ω-m przy 1600°C) do stosowania jako wysokotemperaturowe elementy grzejne pieców, o właściwościach półprzewodnikowych umożliwiających zastosowanie w urządzeniach elektronicznych.
Obszary zastosowań
Przemysł półprzewodnikowy i fotowoltaiczny
Wzrost pojedynczych kryształów krzemu/SiC
Wsporniki tygla kwarcowego: Trwały wzrost wlewka krzemowego w temperaturze 1500°C bez zanieczyszczenia węglem (wolny krzem 0%).
Komponenty pieca do wzrostu kryształów SiC: Zmniejszenie gęstości defektów (np. dyslokacji) w produkcji płytek epitaksjalnych 4H-SiC.
Sprzęt do procesów epitaksji
Susceptory komory CVD: Wytrzymuje temperaturę 1600°C, aby zapewnić równomierne osadzanie na powierzchniach płytek.
Wysokotemperaturowe urządzenia przemysłowe
Elementy grzejne pieców próżniowych
Wymiana elementów grafitowych w atmosferze obojętnej do 2000°C, unikając zanieczyszczenia węglem (np. szafirowe piece monokrystaliczne).
Rury promieniujące i wymienniki ciepła
Rury promiennikowe pieca do nawęglania wytrzymują 8 lat (w porównaniu z 1-2 latami w przypadku rur metalowych); jednostki odzysku ciepła ze spalin są odporne na ścieranie cząstkami stałymi.
Energia jądrowa i lotnictwo
Komponenty reaktora jądrowego
Okładziny paliwowe do wysokotemperaturowych reaktorów chłodzonych gazem, odporne na napromieniowanie neutronami i korozję CO₂ (≤1600°C).
Ochrona termiczna statku kosmicznego
Podłoża z barierą termiczną do pojazdów powrotnych, tolerujące ogrzewanie aerodynamiczne o temperaturze 1800°C (np. chińskie sondy księżycowe Chang'e).
Zarządzanie temperaturą urządzeń elektronicznych
Podłoża pod układy scalone dużej mocy
Podłoża modułów wzmacniaczy stacji bazowych 5G o przewodności cieplnej 170-220 W/(m-K), 3x bardziej wydajne niż aluminium.
Radiatory LED
Zastąpienie metali w opakowaniach diod LED o wysokiej jasności w celu wyeliminowania niedopasowania rozszerzalności cieplnej.
Specjalistyczne materiały ceramiczne i optyczne
Okna i soczewki laserowe
Okna wyjściowe lasera CO₂ o przepuszczalności >95%, odporne na strumień ciepła 200 W/cm².
Pakowanie urządzeń wysokiej częstotliwości
Materiały radarowe łączące wysoką przewodność cieplną i niskie straty dielektryczne (ε≈4,5).
Przemysł chemiczny i metalurgiczny
Urządzenia do obsługi stopionego metalu
Naczynia do destylacji cynku odporne na korozję par cynku w temperaturze 1000°C (3x dłuższa żywotność niż grafitu).
Odporne na korozję wykładziny reaktora
Wykładziny pieców do syntezy kwasu solnego odporne na erozję gazową Cl₂ i HCl.
Zalecenia dotyczące wyboru
Idealny dla
① Bardzo wysokie temperatury (>1600°C) lub środowiska o wysokiej czystości.
② Krytyczne wymagania dotyczące przewodności cieplnej i stabilności chemicznej.
③ Długotrwałe narażenie na ekstremalne cykle termiczne (np. reaktory jądrowe).
Alternatywy
SiSiC (Siliconized Silicon Carbide) dla budżetów <1600°C; RBSiC (Reaction-Bonded Silicon Carbide) dla złożonych kształtów z wrażliwością na koszty".
Przykłady produktów
Dostosuj swoje części już dziś!
Dysponujemy szeroko zakrojonymi technologiami dostosowywania produktów z węglika krzemu, takimi jak technologia materiałowa, technologia przetwarzania, technologia projektowania i zintegrowana technologia procesowa od materiałów do produktów. Dlatego jesteśmy w stanie sprostać różnym wymaganiom w zakresie dostosowywania. Jeśli potrzebujesz dalszych rozwiązań w zakresie dostosowywania lub chcesz dowiedzieć się o innych rodzajach procesów związanych z produktami z węglika krzemu, skontaktuj się najpierw z naszym zespołem inżynierów.
