Apa itu keramik silikon karbida?

Keramik silikon karbida, umumnya dikenal sebagaiKeramik sic, adalah bahan serbaguna dengan sifat unik dan berbagai aplikasi di berbagai industri.

Komposisi material keramik sic

Keramik silikon karbida terutama terdiri dari bubuk SiC, yang memiliki dua struktur kristal utama: kubik (β-SIC) dan heksagonal (α-SIC). Bubuk ini dicampur dengan pengikat keramik yang sesuai dan kemudian dibentuk dan disinter untuk membentuk bahan keramik terakhir. Sic, juga dikenal sebagai silikon karbida, adalah senyawa dengan ikatan kovalen yang kuat, membuatnya sangat keras dan tahan lama.

Sifat utama keramik SIC meliputi:

‌● Titik leleh tinggi‌: Silicon carbide memiliki titik leleh yang sangat tinggi dan dapat menahan lingkungan suhu tinggi. Data titik peleburan spesifik dapat bervariasi dari sumber yang berbeda, tetapi umumnya diyakini sekitar 2100 ℃ atau lebih tinggi‌. Kekerasan Tinggi dan Kekuatan Tinggi‌: Kekerasan Mohs silikon karbida adalah sekitar 9,5, dan kekerasan Vickers adalah sekitar 2800-3300HV, yang merupakan yang kedua untuk berlian dan boron nitrida, dan memiliki sangattinggiketahanan pakai‌. Pada saat yang sama, kekuatannya juga sangat tinggi dan dapat menahan tekanan mekanik yang besar‌.

‌ ●‌ Konduktivitas Termal Tinggi‌: Konduktivitas termal keramik silikon karbida adalah sekitar 80-220W/(M · k), dan bahkan dalam beberapa keramik silikon karbida silikon tanpa tekanan, konduktivitas termal dapat setinggi 100 ~ 120W/m · K, yang jauh lebih tinggi daripada keramik alumina tradisional dan ceramik aluminium nitride ‌. Hal ini memungkinkan keramik silikon karbida untuk dengan cepat melakukan dan membubarkan panas di lingkungan suhu tinggi, meningkatkan stabilitas dan umur peralatan.

‌‌ ●Insulasi listrik yang baik‌: Keramik silikon karbida memiliki isolasi listrik yang baik, dengan tegangan kerusakan hingga 30kV/mm, yang secara efektif dapat mencegah pelepasan dan kebocoran busur‌.

‌‌ ● Stabilitas kimia‌: Silikon karbida tahan terhadap asam dan alkali, tidak mudah dikoreksi, dan dapat bekerja secara stabil di berbagai media kimia‌.

Metode pembentukan dan sintering

Ada banyak cara dan kategori untuk membentuk keramik silikon karbida, terutama termasuk sintering menekan panas, sintering tanpa tekanan, ikatan reaksi, rekristalisasi sintering, sintering microwave dan memicu sintering plasma. Metode sintering yang berbeda akan menyebabkan perbedaan kinerja yang berbeda dari bahan silikon karbida.

‌‌‌ ●Silikon karbida sintered tanpa tekanan (SSIC): Terbuat dari bubuk silikon karbida murni dan alat bantu sintering bebas oksida pada suhu tinggi sekitar 2000 ° C menggunakan serangkaian metode pembentukan (termasuk penekanan dan ekstrusi kering).

‌‌‌ ● Reaksi Sintered Silicon Carbide (SISIC): Premix Jumlah yang tepat dari bahan yang mengandung karbon dalam bubuk silikon karbida, dan gunakan reaksi karbon suhu tinggi dengan silikon residu dalam bubuk silikon karbida untuk mensintesis jenis baru silikon karbida untuk membentuk keramik silikon karbida yang lebat. Proses sintering reaksi memiliki keunggulan suhu sintering rendah, waktu sintering pendek, dan bentuk dekat jaring. Ini adalah metode yang paling efektif untuk menyiapkan keramik silikon karbida berukuran besar dan kompleks.

Masalah umum dalam pemrosesan keramik silikon karbida

Terlepas dari sifatnya yang sangat baik, keramik silikon karbida masih menghadapi tantangan yang signifikan selama pemrosesan karena alasan berikut:

‌‌‌ ●Kekerasan tinggi‌: Kekerasan silikon karbida yang sangat tinggi membuatnya sulit untuk dipotong atau digiling, menyebabkan alat logam tradisional aus dengan cepat.

‌‌‌ ●Kerapuhan: Tidak seperti logam, keramik silikon karbida rapuh dan mudah pecah di bawah dampak atau tekanan, memperumit metode pemotongan tradisional.

‌‌ ●Konduktivitas termal‌: Sementara silikon karbida berguna dalam banyak aplikasi, konduktivitas termal yang tinggi dapat memusatkan panas selama pemrosesan, menyebabkan bahan retak atau berubah bentuk.

‌‌‌ ●Stabilitas kimia‌: Resistensi silikon karbida terhadap sebagian besar bahan kimia mempersulit pemilihan alat dan pendingin, dan bahan khusus mungkin diperlukan untuk menghindari reaksi yang merugikan.

Skenario aplikasi spesifik keramik silikon karbida (SIC keramik) ‌

1. ‌Semiconductor dan industri elektronik‌

‌‌‌ ●Komponen utama peralatan semikonduktor‌: Keramik SiC digunakan untuk memproduksi cakram penggilingan, gelas hisap, kapal wafer dan perlengkapan untuk peralatan semikonduktor. Karena kemurniannya yang tinggi, ketahanan korosi kimia dan presisi tinggi, mereka cocok untuk proses pembuatan dan pengemasan chip‌. ‌

‌‌ ● ​​Perangkat daya frekuensi tinggi‌: Sebagai substrat atau bahan pengemasan untuk perangkat daya frekuensi tinggi, konduktivitas termal tinggi dan resistensi suhu tinggi dari keramik SIC dapat meningkatkan kinerja komunikasi nirkabel, radar, dan peralatan lainnya.

‌‌‌ ●Komponen elektronik daya‌: Digunakan untuk memproduksi modul daya, kapasitor, dan induktor, mereka dapat mempertahankan operasi yang stabil di lingkungan suhu tinggi dan tegangan tinggi.

2. ‌Aerospace dan bidang suhu tinggi‌‌

‌‌ ● ​​Komponen suhu tinggi engine‌: Keramik SiC digunakan di ruang pembakaran mesin roket, bilah turbin dan baling-baling panduan untuk mengurangi berat badan sambil meningkatkan resistensi suhu tinggi (> 1600 ℃).

‌‌‌ ●Sistem Perlindungan Termal‌: Sebagai bahan perlindungan termal untuk pesawat ruang angkasa, ia dapat menahan suhu tinggi yang ekstrem dan guncangan aliran udara selama penerbangan berkecepatan tinggi.

‌‌ ● ​​furniture kiln suhu tinggi‌: Dalam industri metalurgi dan keramik, furnitur kiln seperti balok dan rol SIC dapat menahan lingkungan suhu tinggi (seperti 1300-1600 ℃) untuk waktu yang lama, meningkatkan efisiensi produksi.

3. ‌ lingkungan yang resistan terhadap kimia dan korosi‌ ‌

‌‌ ●Nozel desulfurisasidan reaktor‌: Resistensi asam dan alkali keramik SIC menjadikannya bahan yang ideal untuk sistem desulfurisasi dan reaktor kimia, dengan kehidupan servis jauh melebihi bagian logam.

‌‌ ●Pompa magnetik dan pompa terlindung: Komponen penyegelan kunci seperti cincin penyegelan dan bantalan yang digunakan untuk mengangkut media korosif untuk menghindari kebocoran dan keausan.

4. MESIN DAN ENERGI

‌‌ ●Segel berkinerja tinggi: Cincin penyegelan keramik sicBerhasil dalam kondisi yang keras (seperti tekanan tinggi dan kecepatan tinggi) dan banyak digunakan dalam sistem penyegelan petrokimia dan mekanis.

‌‌ ●Energi nuklir dan energi baru: Sebagai bahan struktural reaktor nuklir atau elektroda sel bahan bakar, ketahanan radiasi SIC dan resistensi suhu tinggi dapat meningkatkan keamanan peralatan.

‌‌ ●Energi matahari dan penukar panas: Digunakan untuk enkapsulasi sel surya atau penukar panas suhu tinggi untuk meningkatkan efisiensi konversi energi dan ketahanan cuaca.

5. Industri tradisional dan tujuan khusus

‌‌ ●Alat abrasive dan pemrosesan: Roda penggilingan sic, sabuk abrasif, dll. Digunakan untuk pemrosesan presisi logam, kaca dan keramik, terutama untuk menggiling karbida semen dan kaca optik.

‌‌ ●Bahan refraktori dan metalurgi: Sebagai lapisan tungku blast, sendok besi dan bahan sel elektrolitik, mereka mengurangi erosi logam cair pada peralatan.

‌‌ ●‌ Industri Otomotif‌: Digunakan dalam pembuatan sistem rem, turbocharger dan komponen mesin untuk meningkatkan ketahanan aus dan efisiensi termal‌.

Mengapa Memilih Keramik Karbida Silikon Veteksemicon?

• Baffles & pemegang
• injektor
• Liners &tabung proses
• Silikon karbida cantilever dayung
• Perahu waferDanalas

Jika Anda tertarik dengan produk SIC Ceramics kami, silakan hubungi kami sesegera mungkin. Kami dengan tulus berharap untuk menjadi mitra jangka panjang Anda di Cina.