R-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.
R-SiC
Carbeto de silício recristalizado
O carbeto de silício recristalizado (R-SiC) é um material de alto desempenho formado em alta temperatura acima de 2.000 °C, perdendo apenas para o diamante em termos de dureza, que mantém muitas propriedades excelentes do SiC, como resistência a altas temperaturas, forte resistência à corrosão, excelente resistência à oxidação, boa resistência a choques térmicos etc.
Propriedades
Alta dureza
Dureza Mohs de 9,2 a 9,5, perdendo apenas para o diamante e o nitreto cúbico de boro, o que o torna adequado para a fabricação de componentes resistentes ao desgaste.
Alta resistência
Mantém alta resistência em temperaturas elevadas, com resistência à flexão a 1000°C atingindo 80%-90% do seu valor à temperatura ambiente.
Alta condutividade térmica
Excelente dissipação de calor com condutividade térmica de 170-220 W/(m-K) a 20°C, ideal para componentes que exigem transferência eficiente de calor.
Baixo coeficiente de expansão térmica
Coeficiente de expansão térmica de 4,0×10-⁶-4,5×10-⁶/°C (20-1000°C), garantindo excelente resistência a choques térmicos e estabilidade dimensional sob rápidas mudanças de temperatura.
Estabilidade química
Quimicamente inerte à maioria dos ácidos e álcalis em temperatura ambiente, reagindo apenas com agentes oxidantes fortes em altas temperaturas, adequado para ambientes químicos agressivos.
Resistência à corrosão
Resistente a metais fundidos e sais, amplamente aplicado nos setores metalúrgico e químico.
Propriedades elétricas superiores
Alta resistividade (1,0×10-³-1,5×10-³ Ω-m a 1600°C) para uso como elementos de aquecimento de fornos de alta temperatura, com características semicondutoras que permitem aplicações em dispositivos eletrônicos.
Áreas de aplicação
Indústrias de semicondutores e fotovoltaicas
Crescimento de cristal único de silício/SiC
Suportes para cadinhos de quartzo: Sustenta o crescimento do lingote de silício a 1500°C sem contaminação por carbono (0% free silicon).
Componentes do forno de crescimento de cristais de SiC: Reduzir a densidade de defeitos (por exemplo, deslocamentos) na produção de wafer epitaxial de 4H-SiC.
Equipamento de processo de epitaxia
Susceptores de câmara CVD: Suporta 1600°C para garantir a deposição uniforme nas superfícies do wafer.
Equipamentos industriais de alta temperatura
Elementos de aquecimento de fornos a vácuo
Substitua os elementos de grafite em atmosferas inertes de até 2000°C, evitando a contaminação por carbono (por exemplo, fornos de cristal único de safira).
Tubos radiantes e trocadores de calor
Os tubos radiantes do forno de cementação duram 8 anos (em comparação com 1-2 anos para tubos de metal); as unidades de recuperação de calor residual de gás de combustão resistem à abrasão de partículas.
Energia nuclear e aeroespacial
Componentes de reatores nucleares
Revestimento de combustível para reatores resfriados a gás de alta temperatura, resistindo à irradiação de nêutrons e à corrosão por CO₂ (≤1600°C).
Proteção térmica da espaçonave
Substratos de revestimento de barreira térmica para veículos de reentrada, tolerando aquecimento aerodinâmico de 1800°C (por exemplo, sondas lunares Chang'e da China).
Gerenciamento térmico de dispositivos eletrônicos
Substratos para chips de alta potência
Substratos de módulo amplificador de estação rádio-base 5G com condutividade térmica de 170-220 W/(m-K), três vezes mais eficiente que o alumínio.
Dissipadores de calor para LEDs
Substituir metais em embalagens de LED de alto brilho para eliminar a incompatibilidade de expansão térmica.
Cerâmica e óptica especiais
Lentes e janelas a laser
Janelas de saída de laser de CO₂ com transmitância >95%, resistindo a um fluxo de calor de 200W/cm².
Embalagem de dispositivos de alta frequência
Materiais para radome de radar que combinam alta condutividade térmica e baixa perda dielétrica (ε≈4,5).
Indústrias químicas e metalúrgicas
Equipamento de manuseio de metal fundido
Vasos de destilação de fundição de zinco resistentes à corrosão por vapor de zinco a 1000°C (vida útil três vezes maior do que a do grafite).
Revestimentos de reatores resistentes à corrosão
Revestimentos de fornos de síntese de ácido clorídrico resistentes à erosão por gás Cl₂ e HCl.
Recomendações de seleção
Ideal para
① Temperaturas ultra-altas (>1600°C) ou ambientes de alta pureza.
② Requisitos críticos de condutividade térmica e estabilidade química.
Exposição de longo prazo a ciclos térmicos extremos (por exemplo, reatores nucleares).
Alternativas
SiSiC (carbeto de silício siliconizado) para orçamentos <1600°C; RBSiC (carbeto de silício ligado por reação) para formas complexas com sensibilidade ao custo."
Exemplos de produtos
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