يتمتع كربيد السيليكون (SiC) بالفعل بموصلية حرارية عالية، وهي إحدى خصائصه البارزة.وتختلف الموصلية الحرارية لكربيد السيليكون تبعاً لشكله وعملية تصنيعه، حيث تتراوح بين 30-40 واط/(م ∙ كلفن) للمواد الملبدة في الطور السائل والمعاد بلورتها إلى 490 واط/(م ∙ كلفن) للمواد أحادية البلورة من كربيد السيليكون.أما بالنسبة إلى الترسيب الكيميائي بالترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، تكون الموصلية الحرارية عادةً 150 واط/م كلفن على الأقل، وهي أعلى من تلك الخاصة بالفولاذ العادي والحديد الزهر.هذه الموصلية الحرارية العالية، بالإضافة إلى التمدد الحراري المنخفض والمقاومة الممتازة للصدمات الحرارية، تجعل من SiC مادة ممتازة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية والبيئات التي تتطلب تبديدًا فعالاً للحرارة.
شرح النقاط الرئيسية:
-
نطاق الموصلية الحرارية لكربيد السيليكون:
- يُظهر كربيد السيليكون نطاقًا واسعًا من قيم التوصيل الحراري اعتمادًا على شكله وعملية تصنيعه.
- وتتراوح الموصلية الحرارية لمواد كربيد السيليكون الملبدة في المرحلة السائلة والمعاد بلورتها بين 30-40 واط/(م ∙ كلفن).
- ويمكن أن تصل الموصلية الحرارية لمادة SiC أحادية البلورة إلى 490 واط/(م ∙ كلفن).
- وعادةً ما تكون الموصلية الحرارية للسيليكون CVD SiC أعلى من العديد من المعادن الشائعة مثل الفولاذ والحديد الزهر.
-
مقارنة مع مواد أخرى:
- إن الموصلية الحرارية للسيليكون سيليكون أعلى بكثير من الموصلية الحرارية للعديد من السيراميك الآخر وحتى بعض المعادن.
- على سبيل المثال، تكون الموصلية الحرارية للفولاذ العادي والحديد الزهر أقل من تلك الخاصة بسيراميك السيراميك المطور CVD، مما يجعل سيكل خيارًا أفضل للتطبيقات التي تتطلب تبديدًا فعالًا للحرارة.
-
تأثير درجة الحرارة على التوصيل الحراري:
- بينما يتمتع SiC بموصلية حرارية عالية، من المهم ملاحظة أن هذه الخاصية يمكن أن تنخفض مع زيادة درجة الحرارة.
- يجب مراعاة هذا الاعتماد على درجة الحرارة بعناية عند اختيار SiC لتطبيقات محددة ذات درجة حرارة عالية.
-
التطبيقات التي تستفيد من الموصلية الحرارية العالية:
- إن الموصلية الحرارية العالية ل SiC تجعلها مثالية للتطبيقات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، مثل الفضاء والسيارات وإلكترونيات الطاقة.
- تساعد قدرتها على تبديد الحرارة بكفاءة في الحفاظ على أداء المكونات وطول عمرها في هذه التطبيقات الصعبة.
-
خصائص إضافية تعزز الأداء الحراري:
- يتميز SiC أيضًا بتمدد حراري منخفض (4.0x10-6/°مئوية)، مما يساهم في مقاومته الممتازة للصدمات الحرارية.
- هذا المزيج من الموصلية الحرارية العالية والتمدد الحراري المنخفض يجعل كربيد السيليكون مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي يكون فيها الاستقرار الحراري أمرًا بالغ الأهمية.
وباختصار، فإن الموصلية الحرارية العالية لكربيد السيليكون، إلى جانب خصائصه الاستثنائية الأخرى مثل التمدد الحراري المنخفض ومقاومة الصدمات الحرارية العالية، تجعل منه مادة مرغوبة للغاية لمجموعة واسعة من التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية والتطبيقات التي تتطلب حرارة عالية.
جدول ملخص:
| الخاصية | القيمة/الوصف |
|---|---|
| نطاق التوصيل الحراري | 30-490 واط/(م ∙ كلفن) حسب الشكل وعملية التصنيع |
| CVD SiC الموصلية الحرارية | ≥150 واط/كلفن (أعلى من الفولاذ والحديد الزهر) |
| سيليكون أحادي البلورة | تصل إلى 490 واط/(م ∙ كلفن) |
| تمدد حراري منخفض | 4.0.0x10-6/درجة مئوية |
| التطبيقات | الفضاء الجوي والسيارات وإلكترونيات الطاقة والبيئات ذات درجات الحرارة العالية |
تعرف كيف يمكن لكربيد السيليكون أن يعزز تطبيقاتك في درجات الحرارة العالية- اتصل بنا اليوم للحصول على مشورة الخبراء!
