كربيد السيليكون (SiC) هو مادة خزفية تتكون من السيليكون والكربون.
وهي معروفة بخصائصها الميكانيكية والحرارية الاستثنائية.
يتميز SiC بالصلابة العالية، والتوصيل الحراري العالي، والتمدد الحراري المنخفض، والمقاومة الممتازة للصدمات الحرارية.
وهذا يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك المواد الكاشطة والحراريات وتصنيع أشباه الموصلات.
5 خصائص وتطبيقات رئيسية تحتاج إلى معرفتها
التركيب والبنية
SiC عبارة عن مركب من السيليكون والكربون، وصيغته الكيميائية هي SiC.
وهو موجود في أشكال بلورية مختلفة، وأكثرها شيوعًا هو α-SiC وiC-SiC بيتا.
وينتشر شكل α-SiC، مع أنواع متعددة مثل 6H و4H و15R، في التطبيقات الصناعية وهو مستقر في درجات الحرارة العالية.
أما جسيمات β-SiC، ذات البنية البلورية المكعبة، فهي مستقرة عند درجات حرارة أقل من 1600 درجة مئوية وتتحول إلى جسيمات α-SiC عند درجات حرارة أعلى.
الخواص الميكانيكية والحرارية
صلابة عالية: يتمتع SiC بصلابة تقترب من صلابة الماس، مما يجعله مادة كاشطة ممتازة.
موصلية حرارية عالية: مع قيم تتراوح من 120 إلى 270 واط/م كلفن تتراوح بين 120 و270 واط/م كلفن ، يقوم SiC بتوصيل الحرارة بكفاءة، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات مثل عناصر التسخين والمبادلات الحرارية.
تمدد حراري منخفض: يضمن معامل التمدد الحراري الذي يبلغ 4.0x10-6/ درجة مئوية الحد الأدنى من التغيرات في الأبعاد مع تقلبات درجات الحرارة، مما يعزز مقاومته للصدمات الحرارية.
مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية: تسمح هذه الخاصية ل SiC بتحمّل التغيّرات السريعة في درجات الحرارة دون تشقق، مما يجعلها مثالية للبيئات ذات درجات الحرارة العالية.
التطبيقات
يُستخدم SiC في مختلف الصناعات نظراً لخصائصه الفريدة.
صناعة أشباه الموصلات: تُستخدم سيراميك SiC في أقراص الطحن والتركيبات لإنتاج رقائق السيليكون، مستفيدة من صلابتها العالية وتوافقها الحراري مع السيليكون.
إلكترونيات الطاقة: أجهزة SiC مفضلة في أشباه موصلات الطاقة بسبب فجوة النطاق الواسعة، والتوصيل الحراري العالي، والمجال الكهربائي العالي للانهيار، متفوقة على المواد التقليدية مثل السيليكون وزرسينيد الغاليوم.
المواد الكاشطة والحراريات: إن طبيعة SiC الكاشطة ومقاومتها لدرجات الحرارة العالية تجعلها مناسبة لعجلات الطحن والمواد الحرارية.
التحضير
يتم تصنيع سيكلور السيليكون الصناعي في المقام الأول، بطرق تشمل طريقة أتشيسون، واختزال ثاني أكسيد السيليكون في درجة حرارة منخفضة في درجة حرارة منخفضة من الكربوهيدرات، والتفاعل المباشر بين السيليكون والكربون.
وتنتج هذه العمليات مساحيق ثاني أكسيد السيليكون التي تُستخدم بعد ذلك لتصنيع منتجات مختلفة من ثاني أكسيد السيليكون.
وباختصار، تُعد SiC مادة سيراميك متعددة الاستخدامات ذات قوة ميكانيكية وخصائص حرارية متميزة، مما يجعلها لا غنى عنها في التطبيقات الصناعية الحديثة، خاصة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والبيئات الكاشطة.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف ذروة هندسة السيراميك مع منتجات كربيد السيليكون الممتازة من KINTEK.
من تصنيع أشباه الموصلات إلى إلكترونيات الطاقة، اعتمد على موادنا من كربيد السيليكون للحصول على صلابة وموصلية حرارية ومقاومة لا مثيل لها.
ارتقِ بأداء صناعتك مع حلول KINTEK - استكشف مجموعتنا اليوم واختبر قوة سيليكون كربيد السيليكون!
