Seramik Silikon Karbida (SiC)

Silikon karbida (SiC) berada dalam ruang sempit di mana kekerasan sangat tinggi, kekonduksian haba besar dan pengembangan haba rendah wujud bersama. Tiada seramik teknikal lain menggabungkan kekerasan Vickers 2200–2500 HV dengan kekonduksian haba 120–200 W/m·K dan pekali pengembangan hanya 4.0×10⁻⁶/K.

Profil ini menjadikan SiC pilihan lalai untuk pengedap mekanikal dalam lumpur geseran, muncung pembakar dalam persekitaran berapi, dan komponen pegangan wafer semikonduktor yang menanggung kitaran haba pantas. Ia juga bahan utama untuk plat perisai dan lapik pam pasir di mana rintangan hakisan tidak boleh dikompromi.

Typical Properties

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

Property	Indicative Value
Komposisi	Sintered silicon carbide (SSiC)
Ketumpatan	3.10-3.15 g/cm3
Kekerasan Vickers	2200-2500 HV
Kekuatan lenturan	400-500 MPa
Kekuatan retak	3-4 MPa.m1/2
Suhu operasi maksimum	1400 C in air (1600 C inert)
Kekonduksian haba	120-200 W/m.K
Pengembangan haba (20-1000 C)	4.0 x10-6/K

Property

Indicative Value

Komposisi

Sintered silicon carbide (SSiC)

Ketumpatan

3.10-3.15 g/cm3

Kekerasan Vickers

2200-2500 HV

Kekuatan lenturan

400-500 MPa

Kekuatan retak

3-4 MPa.m1/2

Suhu operasi maksimum

1400 C in air (1600 C inert)

Kekonduksian haba

120-200 W/m.K

Pengembangan haba (20-1000 C)

4.0 x10-6/K

Potential Advantages

Rintangan geseran unggul; toleransi kejutan haba cemerlang hasil gabungan kekonduksian tinggi dan pengembangan rendah; mengekalkan kekuatan pada 1400 °C dalam udara; lengai kimia dengan kebanyakan asid dan logam cair.

Design Considerations

SiC sinter (SSiC) mengalirkan separa elektrik — jika penebat elektrik dengan bentuk sama diperlukan, nyatakan SiC ikatan tindak balas (RBSC) atau tambah salutan penebat. Pemesinan selepas sinter hanya dihadkan kepada pengisaran berlian, maka saiz kritikal mesti mengambil kira susutan semasa sinter.

Limitations & Trade-offs

Rapuh — seperti semua seramik ikatan kovalen, kekuatan retak rendah (3–4 MPa·m^1/2). Bentuk SSiC mengalirkan elektrik maka tersingkir dari aplikasi penebat voltan tinggi melainkan diubah suai. Kos bahan dan pemesinan lebih tinggi daripada alumina.