كربيد السيليكون (SiC) هو مادة متعددة الاستخدامات مع مجموعة واسعة من التطبيقات بسبب خصائصه الفريدة مثل الصلابة العالية والكثافة المنخفضة والتوصيل الحراري العالي والمقاومة الكيميائية الممتازة. وتمتد تطبيقاته عبر مختلف الصناعات بما في ذلك تصنيع أشباه الموصلات، وعناصر التسخين عالية الحرارة، والمكونات المقاومة للتآكل، وقطاعات الدفاع والفضاء.
تصنيع أشباه الموصلات:
يُستخدم كربيد السيليكون على نطاق واسع في عمليات تصنيع أشباه الموصلات. وهو يعمل كمكونات مهمة في أنظمة دعم الرقاقات مثل المستقبلات وحلقات الانزلاق ودبابيس الرفع والأقطاب الكهربائية وحلقات التركيز. وتعد هذه المكونات ضرورية في مختلف عمليات تصنيع أشباه الموصلات بما في ذلك المعالجة الحرارية السريعة (RTP)، والحفر بالبلازما، والترسيب بالبخار الكيميائي (CVD)، والتبخير الكيميائي (CVD)، والتثقيب الإبيتامي، وزرع الأيونات، والطباعة الحجرية، وطرق التنظيف المختلفة. ويرجع استخدام SiC في هذه التطبيقات إلى الموصلية الحرارية العالية ومقاومته للبيئات الكيميائية القاسية التي تواجهها أثناء معالجة أشباه الموصلات.تطبيقات درجات الحرارة العالية:
يعتبر SiC مثاليًا للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية نظرًا لتوصيله الحراري العالي وثباته في درجات الحرارة القصوى. ويُستخدم في عناصر التسخين في الأفران الصناعية، حيث يمكنه تحمل درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية دون تدهور. وبالإضافة إلى ذلك، تُستخدم قضبان وسيراميك SiC في الأفران والأفران عالية الحرارة في صناعات مثل السيراميك والزجاج والمعادن. إن قدرة المادة على الحفاظ على السلامة الهيكلية والخصائص الكهربائية في درجات الحرارة العالية تجعلها لا غنى عنها في هذه التطبيقات.
مقاومة التآكل والتآكل:
إن صلابة كربيد السيليكون الشديدة ومقاومته للتآكل تجعله مناسبًا للمكونات التي تتطلب المتانة في البيئات القاسية. ويُستخدم في موانع التسرب والمحامل وأجزاء الصمامات الكروية حيث يمثل التآكل الميكانيكي مصدر قلق كبير. في الصناعة الكيميائية، يُستخدم SiC في المضخات والفوهات المعرضة للوسائط المسببة للتآكل بسبب خموله الكيميائي الممتاز. على سبيل المثال، تُصنع فوهات إزالة الكبريت في محطات توليد الطاقة والغلايات الكبيرة من SiC نظراً لمقاومتها للغازات والسوائل شديدة التآكل.التطبيقات الدفاعية والعسكرية:
في قطاع الدفاع، تُستخدم سيراميك SiC كدروع مضادة للرصاص نظراً لصلابتها العالية وخصائصها خفيفة الوزن. وبالمقارنة مع المواد الأخرى، يوفر سيراميك SiC توازناً بين خفض الوزن والحماية من المقذوفات، مما يجعله خياراً مفضلاً لأنظمة الدروع الشخصية والمركبات.
