Карбид кремния (SiC) - это керамический материал, состоящий из кремния и углерода, известный своими исключительными механическими и термическими свойствами. Он характеризуется высокой твердостью, высокой теплопроводностью, низким тепловым расширением и отличной устойчивостью к тепловым ударам, что делает его пригодным для широкого спектра применений, включая абразивные материалы, огнеупоры и производство полупроводников.
Состав и структура:
SiC - это соединение кремния и углерода с химической формулой SiC. Он существует в различных кристаллических формах, наиболее распространенными из которых являются α-SiC и β-SiC. Форма α-SiC с множеством политипов, таких как 6H, 4H и 15R, широко распространена в промышленности и стабильна при высоких температурах. β-SiC с кубической кристаллической структурой стабилен при температурах ниже 1600°C и превращается в α-SiC при более высоких температурах.
- Механические и термические свойства:Высокая твердость:
- Твердость SiC приближается к твердости алмаза, что делает его отличным абразивным материалом.Высокая теплопроводность:
- При значениях от 120 до 270 Вт/мК SiC эффективно проводит тепло, что очень важно для таких применений, как нагревательные элементы и теплообменники.Низкое тепловое расширение:
- Коэффициент теплового расширения 4,0x10-6/°C обеспечивает минимальные изменения размеров при колебаниях температуры, повышая устойчивость к тепловым ударам.Отличная стойкость к термоударам:
Это свойство позволяет SiC выдерживать резкие изменения температуры без растрескивания, что делает его идеальным для использования в высокотемпературных средах.Области применения:
- Благодаря своим уникальным свойствам SiC используется в различных отраслях промышленности:
- Полупроводниковая промышленность: Керамика SiC используется в шлифовальных дисках и приспособлениях для производства кремниевых пластин, благодаря высокой твердости и термической совместимости с кремнием.
- Силовая электроника: Благодаря широкой полосе пропускания, высокой теплопроводности и высокому электрическому полю пробоя SiC-устройства предпочитают использовать в силовых полупроводниках, превосходя традиционные материалы, такие как кремний и арсенид галлия.
Абразивы и огнеупоры: Абразивная природа SiC и устойчивость к высоким температурам делают его пригодным для изготовления шлифовальных кругов и огнеупорных материалов.
Подготовка:
