Material

Gốm Silicon Carbide (SiC)

Silicon carbide (SiC) nằm ở một dải hẹp trong không gian vật liệu, nơi độ cứng cực cao, độ dẫn nhiệt lớn và giãn nở nhiệt thấp cùng tồn tại.…

Gốm Silicon Carbide (SiC)

Silicon carbide (SiC) nằm ở một dải hẹp trong không gian vật liệu, nơi độ cứng cực cao, độ dẫn nhiệt lớn và giãn nở nhiệt thấp cùng tồn tại. Không có gốm kỹ thuật nào khác kết hợp được độ cứng Vickers 2200–2500 HV với độ dẫn nhiệt 120–200 W/m·K và hệ số giãn nở chỉ 4,0×10⁻⁶/K.

Hồ sơ này biến SiC thành lựa chọn mặc định cho phớt cơ khí làm việc trong bùn mài, vòi đốt trong môi trường cháy, và chi tiết kẹp wafer bán dẫn chịu chu trình nhiệt nhanh. Nó cũng là vật liệu hàng đầu cho tấm giáp và lót vòi phun cát nơi kháng xói mòn là bất khả thương lượng.

Typical Properties

Indicative ranges — confirm grade and test conditions before design commitment.

PropertyIndicative Value
Thành phầnSintered silicon carbide (SSiC)
Khối lượng riêng3.10-3.15 g/cm3
Độ cứng Vickers2200-2500 HV
Độ bền uốn400-500 MPa
Độ dai phá hủy3-4 MPa.m1/2
Nhiệt độ làm việc tối đa1400 C in air (1600 C inert)
Độ dẫn nhiệt120-200 W/m.K
Hệ số giãn nở nhiệt (20-1000 C)4.0 x10-6/K
Potential Advantages

Kháng mài mòn vượt trội; dung sai sốc nhiệt tuyệt vời nhờ dẫn nhiệt cao kết hợp giãn nở thấp; giữ độ bền ở 1400 °C trong không khí; trơ hóa học với hầu hết axit và kim loại nóng chảy.

Design Considerations

SiC thiêu kết (SSiC) dẫn điện bán dẫn — nếu cần vật cách điện cùng hình dạng, hãy chỉ định SiC liên kết phản ứng (RBSC) hoặc thêm lớp phủ cách điện. Gia công sau thiêu kết chỉ giới hạn ở mài kim cương, nên kích thước tới hạn phải tính đến co ngót khi thiêu kết.

Limitations & Trade-offs

Giòn — như mọi gốm liên kết cộng hóa trị, độ dai phá hủy thấp (3–4 MPa·m^1/2). Dạng SSiC dẫn điện nên bị loại khỏi ứng dụng cách điện cao áp nếu không cải biến. Chi phí nguyên liệu và gia công cao hơn alumina.