مكونات كربيد السيليكون (SiC) هي مواد متعددة الاستخدامات معروفة بخصائصها الميكانيكية والحرارية الاستثنائية.
تُستخدم هذه المكونات في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك عناصر التسخين ومعدات معالجة الرقائق ومكونات التوربينات.
ويرجع ذلك إلى الموصلية الحرارية العالية ومقاومة الصدمات الحرارية ومقاومة التآكل.
SiC عبارة عن مادة سيراميك تتكون من السيليكون والكربون، وتوفر توصيلًا كهربائيًا عاليًا وقدرة على تحمل درجات الحرارة القصوى.
شرح 5 نقاط رئيسية
التركيب والبنية
التركيب الكيميائي: SiC عبارة عن مركب من السيليكون والكربون، يُعرف باسم الكاربوروندوم.
وهي مادة خزفية ذات بنية شبكية تتكون من روابط بين ذرات الكربون رباعي الأوجه وذرات السيليكون.
الصلابة والقوة: بسبب روابطه التساهمية القوية، يمتلك SiC صلابة وقوة ميكانيكية كبيرة تقترب من صلابة وقوة الماس.
عمليات التصنيع
إعادة التبلور: تُصنع عناصر التسخين المصنوعة من كربيد السيليكون من خلال دمج حبيبات كربيد السيليكون عالية النقاء عند درجات حرارة تزيد عن 2150 درجة مئوية، وهي عملية تُعرف باسم إعادة التبلور.
ترسيب البخار الكيميائي (CVD): تستخدم KinTek عملية الترسيب الكيميائي بالبخار الكيميائي (CVD) لإنتاج مكونات كربيد السيليكون بيتا الصلبة عالية النقاء (> 99.9995%).
تضمن هذه الطريقة مقاومة فائقة للمواد الكيميائية والتوصيل الحراري ومقاومة الصدمات الحرارية.
سيكلوريد السيليكون المرتبط بالتفاعل: تُصنع عن طريق تسلل جسيمات مدمجة من SiC والكربون مع السيليكون السائل، الذي يتفاعل مع الكربون لتشكيل كربيد السيليكون، مما يؤدي إلى ترابط الجسيمات معًا.
السيليكون الملبد: يتم إنتاجه من مسحوق كربيد السيليكون النقي مع مساعدات التلبيد غير الأكسيدية، باستخدام عمليات تشكيل السيراميك التقليدية والتلبيد في جو خامل في درجات حرارة عالية.
الخواص الحرارية
التوصيل الحراري: يتميز SiC بتوصيل حراري يتراوح بين 120-270 واط/م كلفن مما يجعله عالي الكفاءة في توصيل الحرارة.
التمدد الحراري: مع معامل تمدد حراري يبلغ 4.0x10-6/ درجة مئوية، يُظهر SiC تمددًا حراريًا منخفضًا، وهو أمر مفيد لتقليل الإجهاد الحراري والحفاظ على السلامة الهيكلية في ظل التغيرات في درجات الحرارة.
مقاومة الصدمات الحرارية: قدرة SiC على تحمّل التغيّرات السريعة في درجات الحرارة دون تلف بسبب الموصلية الحرارية العالية والتمدد الحراري المنخفض.
الخواص الكهربائية
التوصيل الكهربائي: يتمتع SiC بتوصيلية كهربائية عالية، مما يجعله مناسباً لعناصر التسخين والتطبيقات الكهربائية الأخرى.
المقاومة الكهربائية: يتوفر SiC CVD SiC في كل من درجات المقاومة الكهربائية المنخفضة (<10 أوم-سم) والعالية (>1,000 أوم-سم)، مما يلبي مختلف المتطلبات الكهربائية.
التطبيقات
عناصر التسخين: يُستخدم SiC على نطاق واسع لعناصر التسخين نظراً لموصلية كهربائية عالية وقدرته على تحمل درجات الحرارة القصوى.
معدات معالجة ومناولة الرقاقات: تُستخدم مكونات SiC عالية النقاء في معدات معالجة الرقائق لمقاومتها الكيميائية الفائقة وخصائصها الحرارية.
مكونات التوربينات: مقاومة التآكل، وقوة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الصدمات الحرارية تجعلها مناسبة لمكونات التوربينات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
الخواص الميكانيكية
مقاومة التآكل: يتميز SiC بمقاومة عالية للتآكل، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي يمثل فيها التآكل مصدر قلق.
قوة درجات الحرارة العالية: يحافظ SiC على قوته الميكانيكية في درجات الحرارة المرتفعة، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
باختصار، تُعد مكونات SiC مواد متعددة الاستخدامات للغاية مع خصائص ميكانيكية وحرارية استثنائية.
إن قدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل وتوصيل الحرارة بكفاءة تجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات في صناعات مثل الإلكترونيات والفضاء والسيارات.
واصل الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف القدرات المتطورة لمكونات SiC لتلبية احتياجات صناعتك مععمليات التصنيع المتقدمة التي تقدمها KINTEK SOLUTION.
من الموصلية الحرارية الفائقة إلى مقاومة التآكل منقطعة النظير، تم تصميم مواد SiC عالية النقاء لدينا لتحقيق الأداء الأمثل في عناصر التسخين ومعالجة الرقائق ومكونات التوربينات.
أطلق العنان لإمكانات تطبيقاتك - اتصل بنا اليوم لاستكشاف كيف يمكن لمكونات SiC المتخصصة لدينا أن ترفع إنتاجيتك وكفاءتك!
