كربيد السيليكون (SiC) هو مادة متينة للغاية ذات خصائص حرارية استثنائية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية للغاية.يبلغ الحد الأعلى لثباته حوالي 2500 درجة مئوية، مع درجة انصهار تبلغ 2830 درجة مئوية تقريباً.يحافظ SiC على قوة ميكانيكية عالية تصل إلى 1400 درجة مئوية ويمكن استخدامه في بيئات تصل إلى 1600 درجة مئوية، حيث يشكل طبقة واقية من أكسيد السيليكون.ويتميز بتوصيلية حرارية ممتازة وتمدد حراري منخفض ومقاومة للصدمات الحرارية والتآكل والهجوم الكيميائي.هذه الخصائص تجعل من SiC مثاليًا لعناصر التسخين ومكونات الأفران والتطبيقات الصناعية الأخرى ذات درجات الحرارة العالية.
شرح النقاط الرئيسية:
-
حدود درجة الحرارة والاستقرار:
- تظل SiC مستقرة حتى 2500°C مع درجة انصهار تبلغ 2830°C .
- يحافظ على قوة ميكانيكية عالية تصل إلى 1400°C ويمكن استخدامها في بيئات تصل درجة حرارتها إلى 1600°C حيث تشكل طبقة أكسيد واقية.
- فوق 1600°C يبدأ SiC في التأكسد في الهواء، ولكن تظل سلامته الهيكلية سليمة حتى درجات حرارة أعلى بكثير.
-
الخواص الحرارية:
- التوصيل الحراري:تتمتع SiC بمدى توصيل حراري يتراوح بين 120-270 واط/م كلفن يضاهي النحاس، مما يجعله موصل ممتاز للحرارة.
- التمدد الحراري:معامل التمدد الحراري المنخفض ( 4.0.0x10-6/درجة مئوية ) يساهم في مقاومته العالية للصدمات الحرارية مما يسمح لها بتحمّل التغيّرات السريعة في درجات الحرارة دون تشقق.
-
المقاومة الميكانيكية والكيميائية:
- يحتفظ SiC بقوته الميكانيكية بقوته الميكانيكية في درجات حرارة عالية جدًا، مع عدم وجود فقدان كبير في القوة حتى 1600°C .
- إنه مقاوم للتآكل والهجوم الكيميائي، بما في ذلك الأحماض والقلويات والأملاح المنصهرة حتى 800°C .
- صلابته صلابته الشديدة والصلابة مقاومة جيدة للإجهاد تجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية الصعبة.
-
التطبيقات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية:
- يستخدم SiC على نطاق واسع كعناصر تسخين عناصر تسخين في الأفران، قادرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى 1625°C .
- تتميز بـ الموصلية الحرارية العالية وتمدد حراري التمدد الحراري المنخفض تجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب إدارة حرارية وثباتًا، مثل تصنيع أشباه الموصلات والمكونات الفضائية.
-
المزايا النسبية:
- بالمقارنة مع السيراميك الآخر، فإن SiC لديه موصلية كهربائية أعلى مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الإلكترونية.
- خصائصه خواصه الحرارية الفائقة و ومقاومة الإجهاد الميكانيكي الحراري تمنحه ميزة على مواد مثل نيتريد السيليكون في البيئات القاسية.
باختصار، كربيد السيليكون هو مادة متعددة الاستخدامات ذات خواص حرارية وميكانيكية وكيميائية استثنائية، مما يجعله خيارًا مفضلًا للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.تضمن قدرتها على الحفاظ على القوة والثبات في درجات الحرارة القصوى، إلى جانب مقاومتها للصدمات الحرارية والتآكل، موثوقيتها في البيئات الصناعية الصعبة.
جدول ملخص:
| الممتلكات | التفاصيل |
|---|---|
| حد الثبات | حتى 2500 درجة مئوية، نقطة الانصهار عند 2830 درجة مئوية |
| القوة الميكانيكية | تحافظ على قوتها حتى 1400 درجة مئوية، قابلة للاستخدام حتى 1600 درجة مئوية |
| التوصيل الحراري | 120-270 واط/م كهرومغناطيسي، مماثلة للنحاس |
| التمدد الحراري | معامل منخفض (4.0x10-6/درجة مئوية)، مقاومة عالية للصدمات الحرارية |
| مقاومة كيميائية | مقاومة للأحماض والقلويات والأملاح المنصهرة حتى 800 درجة مئوية |
| الاستخدامات | عناصر التسخين، ومكونات الأفران، وأشباه الموصلات، والاستخدامات الفضائية |
تعرّف كيف يمكن لكربيد السيليكون أن يُحدث ثورة في عملياتك ذات درجات الحرارة العالية- اتصل بنا اليوم !
