Карбид кремния (SiC) сталкивается с рядом проблем, несмотря на такие его преимущества, как высокая теплопроводность, низкое тепловое расширение и исключительная твердость. К основным проблемам относятся сложность изготовления, чувствительность к тепловому удару и необходимость применения специальных технологий обработки.
Трудности изготовления:
Карбид кремния чрезвычайно тверд, что затрудняет его изготовление прецизионных деталей. Традиционные методы обработки неэффективны из-за твердости материала. Как уже упоминалось, изготовление прецизионных деталей из CVD SiC должно осуществляться с помощью технологий алмазного шлифования. Этот процесс не только трудоемкий, но и дорогостоящий из-за высокой стоимости алмазных инструментов и энергии, необходимой для шлифовки. Кроме того, электрические свойства SiC, в частности его низкое электрическое сопротивление, требуют использования специализированных технологий, таких как электроэрозионная обработка (EDM), для создания тонких элементов. Это увеличивает сложность и стоимость производства компонентов из SiC.Чувствительность к тепловому удару:
Хотя SiC обладает высокой теплопроводностью (120-270 Вт/мК) и низким тепловым расширением (4,0x10-6/°C), что в целом способствует его устойчивости к тепловым ударам, быстрые изменения температуры все же могут вызывать тепловые напряжения, приводящие к образованию микротрещин. Такая чувствительность к тепловому удару требует тщательного рассмотрения в приложениях, связанных с быстрым нагревом или охлаждением. Защитное покрытие из оксида кремния, образующееся при высоких температурах, может помочь смягчить эту проблему, но это не полное решение. Инженеры должны разрабатывать компоненты с плавными температурными переходами, чтобы предотвратить повреждение, что может ограничить эксплуатационную гибкость компонентов SiC.
Специализированные технологии обработки:
