يُظهر كربيد السيليكون (SiC) ثباتًا حراريًا استثنائيًا، مما يجعله مادة مفضلة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.يحافظ على قوة ميكانيكية عالية تصل إلى 1,400 درجة مئوية ويمكنه تحمل درجات حرارة تقترب من 1,600 درجة مئوية دون فقدان كبير في القوة.ويساهم معامل التمدد الحراري المنخفض (4.0x10-⁶/ درجة مئوية) والتوصيل الحراري العالي (120-270 واط/م كلفن) في مقاومته الممتازة للصدمات الحرارية.بالإضافة إلى ذلك، يشكّل SiC طبقة واقية من أكسيد السيليكون عند 1,200 درجة مئوية، مما يعزز متانته في البيئات القاسية.كما تؤكد مقاومته للتآكل الكيميائي، بما في ذلك الأحماض والقلويات والأملاح المنصهرة حتى 800 درجة مئوية، على ثباته الحراري.هذه الخصائص تجعل من SiC مثاليًا للتطبيقات الصناعية وأشباه الموصلات الصعبة.
شرح النقاط الرئيسية:
-
القوة الميكانيكية في درجات الحرارة العالية
- يحتفظ SiC بقوته الميكانيكية في درجات حرارة تصل إلى 1400 درجة مئوية ويمكنه تحمل درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية دون تدهور كبير.
- وهذا يجعله مناسبًا للتطبيقات في البيئات القاسية، مثل أنظمة التدفئة في مجال الطيران والسيارات وأنظمة التدفئة الصناعية.
-
التوصيل الحراري والتوسع
- يتميز SiC بتوصيل حراري يتراوح بين 120-270 واط/م كلفن وهو أعلى بكثير من العديد من المواد الأخرى.
- ويقلل معامل التمدد الحراري المنخفض (4.0x10-⁶/ درجة مئوية) من الإجهاد والتشقق أثناء التغيرات السريعة في درجات الحرارة.
- وتساهم هذه الخصائص في مقاومته الاستثنائية للصدمات الحرارية، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتضمن دورات تسخين وتبريد سريعة.
-
تكوين طبقة الأكسيد الواقية
- عند درجات حرارة تبلغ حوالي 1,200 درجة مئوية، يشكل SiC طبقة واقية من أكسيد السيليكون على سطحه.
- وتعزز هذه الطبقة من مقاومته للأكسدة والتآكل، مما يزيد من متانته في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
-
خمول كيميائي ومقاومة للتآكل
- يتميز SiC بمقاومة عالية للهجوم الكيميائي، بما في ذلك الأحماض والقلويات والأملاح المنصهرة حتى 800 درجة مئوية.
- يضمن هذا الخمول الكيميائي ثباته وطول عمره في البيئات المسببة للتآكل، مثل المعالجة الكيميائية وإنتاج الطاقة.
-
التطبيقات في البيئات القاسية
- إن الجمع بين الثبات الحراري العالي والقوة الميكانيكية والمقاومة الكيميائية يجعل من SiC مثاليًا للاستخدام في تصنيع أشباه الموصلات وإلكترونيات الطاقة والعمليات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية.
- تضمن قدرتها على الحفاظ على الأداء في ظل الظروف القاسية الموثوقية والكفاءة في التطبيقات الحرجة.
-
مقارنة مع المواد الأخرى
- بالمقارنة مع مواد السيراميك وأشباه الموصلات الأخرى، توفر SiC ثباتًا حراريًا فائقًا وتمددًا حراريًا أقل وتوصيلًا حراريًا أعلى.
- وهذه المزايا تجعله خيارًا مفضلًا للتطبيقات التي تتطلب المتانة والأداء في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والبيئات المسببة للتآكل.
باختصار، يتميز الاستقرار الحراري لمادة SiC بقدرتها على الحفاظ على قوتها في درجات الحرارة العالية، ومقاومة الصدمات الحرارية، وتحمل التآكل الكيميائي.هذه الخصائص تجعلها مادة متعددة الاستخدامات وموثوقة لمجموعة واسعة من التطبيقات الصعبة.
جدول ملخص:
| الممتلكات | التفاصيل |
|---|---|
| قوة في درجات الحرارة العالية | يحافظ على قوة تصل إلى 1,600 درجة مئوية، وهو مثالي للاستخدامات الفضائية والصناعية. |
| التوصيل الحراري | 120-270 واط/م كلفن لضمان كفاءة نقل الحرارة ومقاومة الصدمات الحرارية. |
| التمدد الحراري | معامل منخفض (4.0x10-⁶/ درجة مئوية)، مما يقلل من الإجهاد أثناء تغيرات درجة الحرارة. |
| تكوين طبقة الأكسيد | تشكل طبقة واقية عند 1,200 درجة مئوية، مما يعزز المتانة. |
| مقاومة المواد الكيميائية | يقاوم الأحماض والقلويات والأملاح المنصهرة حتى 800 درجة مئوية. |
| التطبيقات | يُستخدم في أشباه الموصلات وإلكترونيات الطاقة والعمليات ذات درجات الحرارة العالية. |
أطلق العنان لإمكانيات كربيد السيليكون لتلبية احتياجاتك في درجات الحرارة العالية- اتصل بخبرائنا اليوم !
