وتبلغ قيمة التمدد الحراري لكربيد السيليكون (SiC) 4.0x10^-6/ درجة مئوية.
وهذه القيمة أقل بشكل ملحوظ من معظم مواد أشباه الموصلات الأخرى.
ويساهم ذلك بشكل كبير في مقاومة كربيد السيليكون للصدمات الحرارية والمتانة الكلية.
فهم التمدد الحراري
يشير التمدد الحراري إلى الزيادة في حجم المادة بسبب زيادة درجة الحرارة.
في حالة SiC، يكون معامل التمدد الحراري منخفضًا نسبيًا.
وهذا يعني أن المادة تتمدد بشكل أقل مقارنةً بالمواد الأخرى عند تعرضها لنفس التغير في درجة الحرارة.
هذه الخاصية مهمة للغاية في التطبيقات التي تتعرض فيها المواد لدرجات حرارة متفاوتة.
فهي تقلل من خطر التلف الناتج عن الإجهادات الحرارية.
التأثير على مقاومة الصدمات الحرارية
يعزّز التمدد الحراري المنخفض لمادة SiC، إلى جانب توصيلها الحراري العالي (120-270 واط/م كلفن)، قدرتها على مقاومة الصدمات الحرارية.
ومقاومة الصدمات الحرارية هي قدرة المادة على تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة دون التعرض للتلف.
عندما تتعرض مادة ما لتدرج في درجة الحرارة، تتمدد أجزاء مختلفة من المادة أو تنكمش بمعدلات مختلفة، مما يؤدي إلى حدوث إجهادات داخلية.
يساعد التمدد الحراري المنخفض لمادة SiC على تقليل هذه الضغوط.
وهذا يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات درجات الحرارة المرتفعة مثل الإلكترونيات شبه الموصلة وفوهات الصواريخ والمبادلات الحرارية.
التطبيقات والأهمية
إن الجمع بين التمدد الحراري المنخفض والتوصيل الحراري العالي يجعل من SiC مادة مثالية للتطبيقات التي يكون فيها الاستقرار الحراري والمتانة أمرًا بالغ الأهمية.
على سبيل المثال، في تصنيع مكونات التوربينات والمبادلات الحرارية ومعدات معالجة أشباه الموصلات، تضمن خصائص SiC إمكانية تشغيل المكونات في ظل ظروف حرارية قاسية دون أن تتعطل.
وهذا لا يحسّن أداء هذه الأنظمة فحسب، بل يطيل عمرها الافتراضي أيضًا، مما يقلل من تكاليف الصيانة ووقت التوقف عن العمل.
ملخص
باختصار، يعد التمدد الحراري لـ SiC عند 4.0x10^-6/°مئوية عاملاً رئيسياً في ملاءمتها للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، حيث تكون مقاومة الصدمات الحرارية والمتانة أمرًا بالغ الأهمية.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف الأداء الذي لا مثيل له للمواد المصممة للظروف القاسية مع KINTEK.
تستفيد منتجاتنا من SiC من خصائص التمدد الحراري الفائقة التي تجعلها مثالية لتحمل أقسى البيئات الحرارية.
ارتقِ بصناعتك مع حلول KINTEK المبتكرة - حيث يلتقي الاستقرار الحراري والمتانة مع الموثوقية.
اتصل بنا اليوم لاستكشاف الإمكانات الكاملة للسيليكون واختبر الفرق في الأداء!
