Material

Карбидокремниевая керамика (SiC)

Карбид кремния (SiC) занимает узкую нишу материалов, где сосуществуют экстремальная твёрдость, высокая теплопроводность и низкое тепловое расширение. Ни одна другая техническая керамика не сочетает твёрдость по Виккерсу 2200–2500 HV с…

Карбид кремния (SiC) занимает узкую нишу материалов, где сосуществуют экстремальная твёрдость, высокая теплопроводность и низкое тепловое расширение. Ни одна другая техническая керамика не сочетает твёрдость по Виккерсу 2200–2500 HV с теплопроводностью 120–200 W/m·K и коэффициентом расширения всего 4,0×10⁻⁶/K.

Такой профиль делает SiC материалом выбора для механических уплотнений, работающих в абразивных суспензиях, сопловых горелок в условиях горения и компонентов захвата пластин полупроводников, испытывающих быстрое температурное циклирование. Это также предпочтительный материал для бронеплит и футеровки пескоструйных сопел, где стойкость к эрозии не допускает компромиссов.

Typical Properties

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

PropertyIndicative Value
СоставSintered silicon carbide (SSiC)
Плотность3.10-3.15 g/cm3
Твёрдость по Виккерсу2200-2500 HV
Прочность на изгиб400-500 MPa
Вязкость разрушения3-4 MPa.m1/2
Максимальная рабочая температура1400 C in air (1600 C inert)
Теплопроводность120-200 W/m.K
Тепловое расширение (20-1000 C)4.0 x10-6/K
Potential Advantages

Выдающаяся стойкость к абразивному износу; отличная термостойкость благодаря высокой проводимости и низкому расширению; сохраняет прочность при 1400 °C на воздухе; химически инертен к большинству кислот и расплавленных металлов.

Design Considerations

Спечённый SiC (SSiC) электрически полупроводящий — если в той же геометрии нужен изолятор, укажите реакционно-связанный SiC (RBSC) или нанесите изоляционное покрытие. Обработка после спекания ограничена алмазным шлифованием, поэтому критические размеры необходимо закладывать с учётом усадки при спекании.

Limitations & Trade-offs

Хрупкий — как и все ковалентно связанные керамики, обладает низкой вязкостью разрушения (3–4 MPa·m^1/2). В форме SSiC электропроводен, что исключает его из применений с высоковольтной изоляцией без модификации. Сырьё и обработка дороже, чем у оксида алюминия.