فريق التقنية · Kintek Solution

كربيد السيليكون (SiC) هو مادة خزفية تشتهر بخصائصها الحرارية الاستثنائية، بما في ذلك الموصلية الحرارية العالية والتمدد الحراري المنخفض.هذه الخصائص تجعل SiC مقاومًا للغاية للصدمات الحرارية ومناسبًا للتطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية.وتتأثر المقاومة الحرارية لمادة SiC بتوصيلها الحراري الذي يتراوح بين 120-270 واط/م كلفن ومعامل التمدد الحراري المنخفض (4.0x10-6/ درجة مئوية).تضمن هذه الخصائص قدرة SiC على الحفاظ على السلامة الهيكلية والأداء حتى في ظل الظروف الحرارية القاسية، مما يجعلها مادة مفضلة في الصناعات التي تتطلب ثباتاً حرارياً ومتانة عالية.

شرح النقاط الرئيسية:

1. الموصلية الحرارية لـ SiC:

   • يُظهر SiC نطاق توصيل حراري يتراوح بين 120 و270 واط/م كلفن وهو أعلى بكثير من العديد من المواد الخزفية الأخرى.
   • تسمح الموصلية الحرارية العالية ل SiC بتبديد الحرارة بكفاءة، مما يقلل من خطر الإجهاد الحراري والتلف في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

2. معامل التمدد الحراري:

   • يبلغ معامل التمدد الحراري لـ SiC 4.0x10-6/°م مئوية، وهو أقل من معظم المواد شبه الموصلة.
   • ويعني معامل التمدد الحراري المنخفض أن SiC يواجه الحد الأدنى من التغيرات في الأبعاد عند تعرضه لتقلبات درجة الحرارة، مما يساهم في مقاومته الممتازة للصدمات الحرارية.

3. مقاومة الصدمات الحرارية:

   • ينتج عن الجمع بين الموصلية الحرارية العالية والتمدد الحراري المنخفض في SiC مقاومة فائقة للصدمات الحرارية.
   • وتُعد هذه الخاصية ضرورية للتطبيقات التي تتعرض فيها المواد لتغيرات سريعة في درجات الحرارة، حيث تمنع التشقق والفشل الهيكلي.

4. الاستقرار في درجات الحرارة العالية:

   • يحافظ SiC على قوة ميكانيكية عالية في درجات حرارة تصل إلى 1400 درجة مئوية ويمكنه تحمل درجات حرارة تقترب من 1600 درجة مئوية دون فقدان كبير في القوة.
   • هذا الثبات في درجات الحرارة العالية يجعل SiC مثاليًا للاستخدام في البيئات التي قد تتحلل فيها المواد الأخرى أو تفشل.

5. الخواص الكيميائية والميكانيكية:

   • بالإضافة إلى خواصه الحرارية، يتميز SiC بمقاومة عالية للتآكل وخامل كيميائياً ويمتلك خواص ميكانيكية ممتازة مثل الصلابة العالية ومعامل المرونة.
   • تعزز هذه الخصائص من ملاءمته للتطبيقات الصناعية الصعبة، بما في ذلك تلك التي تنطوي على بيئات تآكل وتآكل ميكانيكي.

6. مقارنة مع مواد أخرى:

   • بالمقارنة مع المعادن واللدائن، توفر SiC خصائص حرارية متفوقة، خاصةً من حيث التوصيل الحراري ومقاومة الصدمات الحرارية.
   • كما أن أداءها في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي يجعلها الخيار المفضل للتطبيقات التي تتطلب متانة وموثوقية طويلة الأمد.

وباختصار، فإن المقاومة الحرارية لمادة SiC هي نتيجة لتوصيلها الحراري العالي وتمددها الحراري المنخفض ومقاومتها الممتازة للصدمات الحرارية.هذه الخصائص، بالإضافة إلى ثباتها في درجات الحرارة العالية وقوتها الميكانيكية، تجعل من SiC مادة مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات الصعبة.

جدول ملخص:

الممتلكات	القيمة	الدلالة
الموصلية الحرارية	120-270 واط/م كلفن	تبديد فعال للحرارة، يقلل من الإجهاد الحراري في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
معامل التمدد الحراري	4.0.0x10-6/ درجة مئوية	الحد الأدنى من التغييرات في الأبعاد، وتعزيز مقاومة الصدمات الحرارية.
مقاومة الصدمات الحرارية	متفوقة	يمنع التشقق والفشل الهيكلي في ظل التغيرات السريعة في درجات الحرارة.
ثبات في درجات الحرارة العالية	حتى 1600 درجة مئوية	تحافظ على قوتها وسلامتها في درجات الحرارة الشديدة، وتتفوق على المواد الأخرى.
الخواص الميكانيكية	صلابة عالية ومعامل مرونة	يضيف المتانة ومقاومة التآكل للتطبيقات الصناعية الصعبة.

تعرّف كيف يمكن لكربيد السيليكون أن يُحدث ثورة في تطبيقاتك ذات درجات الحرارة العالية- اتصل بخبرائنا اليوم !