Úvod do keramických materiálů z karbidu křemíku
Karbid křemíku, jehož hlavní složkou je SiC, je keramický materiál s vynikající odolností proti korozii a je široce používán v mechanických těsněních a součástech čerpadel. Dokonce i při vysokých teplotách, až do 1400 °C, si udržuje vynikající pevnost, což jej činí vhodným pro výrobu vysokoteplotních dílů v petrochemickém, leteckém a automobilovém průmyslu. Vynikající vlastnosti karbidu křemíku vedly k neustálému rozvoji průmyslových technologií a poskytují spolehlivá řešení pro průmyslovou výrobu.
Vlastnosti
Karbid křemíku (SiC) je vysoce výkonný keramický materiál s vynikající stabilitou při vysokých teplotách, elektrickou vodivostí a odolností proti korozii.
1. Vynikající pevnost při vysokých teplotách
Karbid křemíku si udržuje svou pevnost i při extrémně vysokých teplotách, což ho činí ideální volbou pro mnoho vysokoteplotních aplikací.
Vysokoteplotní průmyslové aplikace: Karbid křemíku je široce používán ve vysokoteplotních průmyslových oblastech, jako jsou pece, zařízení na tepelné zpracování a vysokoteplotní reaktory. Jeho vysokoteplotní pevnost a stabilita mu umožňují zachovat strukturální celistvost při teplotách až 1400 °C nebo dokonce vyšších, a snášet extrémní tepelné zátěže a tlak.
2. Vynikající vlastnosti tepelně vodivých a elektricky vodivých polovodičů
Karbid křemíku má velmi vysokou tepelnou vodivost a polovodičové elektrické vlastnosti, díky nimž je hojně využíván v elektronickém průmyslu a v energeticky náročných elektrospotřebičích.
Tepelná vodivost: Karbid křemíku je vynikajícím tepelným vodičem s tepelnou vodivostí vyšší než u mnoha kovů. To jej činí mimořádně užitečným v aplikacích vyžadujících efektivní odvod tepla, například v chladičích pro elektronická zařízení a v materiálech pro elektronické balení.
Elektrické polovodičové vlastnosti: Karbid křemíku vlastní polovodičové vlastnosti s vysokou mobilitou elektronů a nízkou rezistivitou, což jej činí vynikajícím pro výkonové elektronické zařízení. Například výkonové zařízení z karbidu křemíku vykazují nižší ztráty a vyšší účinnost při vysokých teplotách a vysokých frekvencích.
3. Vysoká tvrdost a odolnost proti korozii
Karbid křemíku má vynikající chemickou a fyzikální stabilitu a vykazuje vysokou tvrdost a odolnost proti korozii.
| Hlavní charakteristiky | ||
| Typ | Jednotka | Karbid křemíku |
| Materiál | \ | SiC |
| Barva | \ | Černá |
| Hustota | g/cm3 | 3.1 |
| Mechanické vlastnosti | ||
| Typ | Jednotka | Karbid křemíku |
| Materiál | \ | SiC |
| Barva | \ | Černá |
| Flexuralní pevnost(20℃) | Mpa | 400 |
| Tlaková pevnost(20℃) | Mpa | 2600 |
| Modul elasticity (Young) (20 °C) | Gpa | 410 |
| Trhací pevnost (20℃) | MPam½ | 4 |
| Poissonova poměr (20℃) | \ | 0.16 |
| Vickersova tvrdost (HV1) | Gpa(kg/mm2) | 2100 |
| Rockwellova tvrdost (45N) | R45N | 88 |
| Tepelné vlastnosti | ||
| Typ | Jednotka | Karbid křemíku |
| Materiál | \ | SiC |
| Barva | \ | Černá |
| Koeficient tepelné roztažnosti | 10-6K-1 | 4 |
| Tepelná vodivost | W/mk | 100 |
| Odolnost vůči teplotním šokům | △T.℃ | 400 |
| Měrná tepelná kapacita | J/g·k | 0.67 |
| Maximální provozní teplota (v oxidujícím prostředí) | ℃ | 1600 |
| Elektrické vlastnosti | ||
| Typ | Jednotka | Karbid křemíku |
| Materiál | \ | SiC |
| Barva | \ | Černá |
| Objemová odolnost při 20 °C | Ωcm | 105 |