S-SiC
Propriedades e áreas de aplicação
O carbeto de silício é a melhor opção de materiais de alto desempenho
O carbeto de silício possui características de desempenho notáveis. Tem uma dureza extremamente alta e forte resistência ao desgaste. Sua condutividade térmica é alta, o que lhe confere um excelente desempenho de dissipação de calor. Além disso, apresenta boa estabilidade química e é resistente à corrosão.
S-SiC
Carbeto de silício sinterizado
Normalmente, é adotado o processo de sinterização sem pressão. O pó de carbeto de silício de alta pureza é misturado com uma pequena quantidade de aditivos e, em seguida, aquecido a cerca de 1800°C a 2000°C em um forno de alta temperatura para sinterização. Uma estrutura cerâmica densa é formada por meio da difusão e fusão de partículas.
Propriedades
Extrema dureza e resistência ao desgaste
Estabilidade em altas temperaturas
Inércia química e resistência à corrosão
Alta condutividade térmica e baixa expansão
Alta pureza e estrutura uniforme
Áreas de aplicação
Manufatura industrial e engenharia mecânica
Sistemas de vedação e rolamentos
Os selos mecânicos para bombas/compressores centrífugos mantêm a estabilidade a longo prazo sob alta pressão, temperatura e meios corrosivos.
Exemplo: As vedações de bombas SSiC duram 5x mais do que os materiais tradicionais.
Componentes resistentes ao desgaste
Os impulsores da bomba de polpa na mineração e os bicos de broca na perfuração de petróleo resistem à erosão abrasiva e química.
Eletrônicos e semicondutores
Equipamento de processamento de wafer
Os suportes de wafer e os acessórios de gravação na fabricação de semicondutores suportam 1400°C e exposição a plasma.
Exemplo: Os mandris a vácuo SSiC garantem precisão em nível nanométrico durante o processamento de wafer.
Gerenciamento térmico
Os substratos de empacotamento de chips de alta potência dissipam o calor com eficiência para aumentar a vida útil do dispositivo.
Energia e proteção ambiental
Energia solar fotovoltaica
Os discos de corte de wafer de silício e os revestimentos de fornos de redução de polissilício resistem a 1600°C e a gases corrosivos (por exemplo, HCl).
Energia nuclear
O revestimento da haste de controle e os componentes do trocador de calor nos reatores resistem à radiação e aos produtos de fissão de alta temperatura.
Engenharia Química e Ambiental
Tubulação resistente à corrosão
As tubulações para o transporte de ácido sulfúrico/soda cáustica eliminam a rápida corrosão do metal.
Sistemas de filtragem
Os filtros de purificação de gás de alta temperatura para usinas elétricas/siderúrgicas suportam 1000°C e abrasão de partículas.
Áreas especializadas
Armadura balística
Placas de blindagem leves (densidade: 3,1 g/cm³), mais leves que o alumínio, mas mais resistentes, usadas em veículos e proteção pessoal.
Aeroespacial
Os bicos dos motores de foguetes e as estruturas dos satélites mantêm a integridade em temperaturas e radiações extremas.
Comparação das vantagens tecnológicas
| Propriedade | SSiC | RBSiC (SiC ligado por reação) | HPSiC (SiC prensado a quente) |
| Pureza | >99% | Contém silício livre de 10-15% | >99% |
| Temperatura máxima de operação | 1800°C (inerte) | 1400°C | 1600°C |
| Custo | Moderado | Baixa | Alta |
| Usos típicos | Estruturas de alta temperatura, ferramentas de semicondutores | Peças de desgaste, mobília do forno | Moldes de precisão, ótica |
Processo e personalização
O SSiC é produzido por sinterização sem pressão
O pó de SiC de alta pureza (1-10 μm) misturado com auxiliares de sinterização de traços (por exemplo, B₄C, Al₂O₃-Y₂O₃) é sinterizado a 1800-2150°C, formando estruturas densas por meio da difusão de partículas.
Recursos de personalização
Formas complexas (por exemplo, tubos helicoidais, filtros porosos) com precisão dimensional de ±0,05 mm.
Tratamentos de superfície (revestimento, lapidação) para necessidades especializadas (por exemplo, antiaderência, nivelamento óptico).
Estudos de caso
Indústria de semicondutores
Os principais fabricantes de chips usam dispositivos de fixação de wafer de SSiC, aumentando a vida útil da ferramenta para 10 vezes a do quartzo tradicional no recozimento de wafer de 200 mm/300 mm.
Veículos elétricos
Os dissipadores de calor do inversor SSiC melhoram a eficiência do motor em 5%, aumentando o alcance do EV em 10%.
Exemplos de produtos
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