실리콘 카바이드(SiC)는 우수한 특성으로 인해 여러 중요한 영역에서 다른 많은 세라믹보다 뛰어난 성능을 발휘하는 소재입니다.
SiC가 뛰어난 5가지 주요 이유
1. 높은 온도 강도 및 열충격 저항성
실리콘 카바이드는 1,400°C의 높은 온도에서도 기계적 강도를 유지합니다.
이는 대부분의 세라믹보다 훨씬 높은 온도입니다.
이러한 고온 성능 덕분에 SiC는 극한의 열 조건에서 사용하기에 이상적입니다.
고온 용광로, 항공우주 부품, 자동차 부품 등이 이에 해당합니다.
또한 SiC는 열충격 저항성이 뛰어납니다.
이는 높은 열전도율과 낮은 열팽창 계수 덕분입니다.
따라서 균열이나 성능 저하 없이 급격한 온도 변화를 견딜 수 있습니다.
2. 내마모성 및 기계적 특성
SiC는 내마모성이 뛰어납니다.
다이아몬드와 탄화붕소에 이어 두 번째로 경도가 높습니다.
이러한 특성 덕분에 내구성과 수명이 필요한 분야에 탁월한 선택이 될 수 있습니다.
연마재, 절삭 공구, 기계의 내마모성 부품 등에 사용됩니다.
높은 탄성 계수와 우수한 내피로성을 포함한 기계적 특성은 까다로운 기계 응용 분야에 대한 적합성을 더욱 향상시킵니다.
3. 화학적 부식 저항성
SiC는 높은 화학적 내식성을 나타냅니다.
따라서 부식성이 강한 물질이 있는 환경에서 사용하기에 이상적입니다.
이는 발전소의 탈황 노즐이나 화학 펌프의 부품과 같은 애플리케이션에서 특히 두드러집니다.
부식성 매체에 장기간 노출되어도 성능 저하 없이 견딜 수 있는 SiC가 선호되는 곳입니다.
4. 전기적 특성 및 가공성
전도성 세라믹인 SiC는 저항을 100Ω-cm 이하로 제어할 경우 방전 가공을 통해 가공할 수 있습니다.
이 기능은 복잡한 형태의 부품을 제조할 때 활용도를 높여줍니다.
기존 세라믹은 부서지기 쉽고 경도가 높아서 가공이 어려운 경우가 많습니다.
5. 첨단 기술 분야에서의 활용
SiC는 전통적인 산업 용도 외에도 반도체와 같은 첨단 기술의 핵심 소재이기도 합니다.
와이드 밴드 갭 반도체인 SiC는 큰 밴드 갭, 높은 열전도율, 높은 전자 포화 이동도 등의 특성을 제공합니다.
따라서 전력 애플리케이션에서 실리콘이나 갈륨비소 같은 기존 반도체 소재보다 우수합니다.
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