يشتهر كربيد السيليكون (SiC) بخصائصه الحرارية الاستثنائية وقوته الميكانيكية العالية ومقاومته الكيميائية.
يتم تحديد الحد الأقصى لدرجات حرارة كربيد السيليكون من خلال قدرته على الحفاظ على السلامة الهيكلية ومقاومة التفاعلات الكيميائية في درجات الحرارة العالية.
يمكن أن يحافظ كربيد السيليكون على قوته الميكانيكية العالية حتى 1,400 درجة مئوية.
ويشكل طبقة واقية من أكسيد السيليكون في الهواء عند 1,200 درجة مئوية، مما يسمح باستخدامه حتى 1,600 درجة مئوية.
ومع ذلك، يبلغ الحد الأعلى لثباته حوالي 2,500 درجة مئوية، وتبلغ درجة حرارة انصهاره حوالي 2,830 درجة مئوية.
هذه الخصائص تجعل كربيد السيليكون مادة قيّمة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية في مختلف الصناعات.
شرح أهم 5 نقاط رئيسية: ما الذي يجعل كربيد السيليكون مثاليًا للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية؟
1. قوة ميكانيكية عالية في درجات الحرارة العالية
يحافظ كربيد السيليكون على قوته الميكانيكية العالية حتى 1400 درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من العديد من المواد الأخرى.
وهذا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب سلامة هيكلية في درجات الحرارة القصوى.
2. المقاومة الكيميائية والأكسدة
كربيد السيليكون مقاوم للهجوم الكيميائي بواسطة الأحماض والقلويات والأملاح المنصهرة حتى 800 درجة مئوية.
كما أنه يشكّل طبقة واقية من أكسيد السيليكون عند 1200 درجة مئوية، مما يعزز مقاومته للأكسدة ويسمح باستخدامه حتى 1600 درجة مئوية دون تدهور كبير.
3. التوصيل الحراري ومقاومة الصدمات الحرارية
يتميّز كربيد السيليكون بموصلية حرارية عالية تتراوح بين 120 و270 واط/م كلفن عالية، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
كما أن تمددها الحراري المنخفض (4.0x10-6/°مئوية) ومقاومتها العالية للصدمات الحرارية تجعلها مقاومة للتغيرات السريعة في درجات الحرارة، مما يمنع تكوين التشققات الدقيقة.
4. الحد الأعلى للاستقرار ونقطة الانصهار
على الرغم من أن كربيد السيليكون يتأكسد في الهواء فوق 1600 درجة مئوية، إلا أن الحد الأعلى لثباته يبلغ حوالي 2500 درجة مئوية.
وتبلغ درجة حرارة انصهاره حوالي 2,830 درجة مئوية، مما يجعله أحد أكثر المواد ثباتًا في درجات الحرارة العالية جدًا.
5. التطبيقات في الصناعات ذات درجات الحرارة العالية
نظراً لخصائصه الفريدة من نوعها، يُستخدم كربيد السيليكون على نطاق واسع في الصناعات الآلية والمعدنية والسيراميك والكيميائية والكهربائية.
ويُستخدم ككتل تبطين وطوب للأفران العالية، وعناصر تسخين في الأفران الكهربائية، وفي أفران أشباه الموصلات كدعامات ومجاذيف لصينية الرقائق.
يمكن استخدام عناصر كربيد السيليكون بدرجة حرارة تزيد عن 2400 درجة فهرنهايت (1316 درجة مئوية)، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الأنابيب المشعة التي تزيد عن 2000 درجة فهرنهايت (1093 درجة مئوية).
يوصى باستخدام الأنابيب المشعة المصنوعة من كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل (RB) لمثل هذه التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، على الرغم من أنها تمثل تحديات في التصنيع بسبب صعوبة تصنيع حواف مانعة للتسرب مناسبة.
وباختصار، فإن قدرة كربيد السيليكون على الحفاظ على قوة ميكانيكية عالية، ومقاومة التفاعلات الكيميائية، وتحمل درجات الحرارة القصوى تجعلها مادة مثالية لمختلف التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
كما أن توصيلها الحراري ومقاومتها للصدمات الحرارية ونقطة انصهارها العالية تعزز من ملاءمتها للاستخدام في الصناعات التي يجب أن يكون أداء المواد فيها موثوقًا في ظل ظروف قاسية.
واصل الاستكشاف، استشر خبرائنا
اختبر قوة المواد المتطورة معمع منتجات KINTEK SOLUTION منتجات SiC المصممة بدقة.
اكتشف المتانة التي لا مثيل لها والتوصيل الحراري الذي لا مثيل له والذي يمكن أن يرفع من عملياتك في درجات الحرارة العالية.
لا تقبل بأقل من ذلك - اتصل بنا اليوم لاستكشاف كيف يمكن لابتكاراتنا من SiC أن تغير صناعتك.
شريكك الموثوق في الظروف القاسية,KINTEK SOLUTION في انتظار استفسارك.
