실리콘 카바이드는 내열성이 뛰어납니다.
최대 1600°C의 온도에서도 기계적 강도와 구조적 무결성을 유지할 수 있습니다.
이러한 높은 내열성은 강한 결정 격자 결합, 높은 열전도율, 낮은 열팽창, 탁월한 열충격 저항성 덕분입니다.
고온에서의 기계적 강도
실리콘 카바이드(SiC)는 매우 높은 온도에서도 뛰어난 기계적 강도를 발휘합니다.
1600°C에 육박하는 온도에서도 손실 없이 이 강도를 유지할 수 있습니다.
이는 반도체 용광로 및 전기 용광로와 같은 고온 애플리케이션에서 사용하는 데 매우 중요합니다.
결정 격자에서 실리콘과 탄소 원자 사이의 강한 결합은 고온에서 내구성과 열화에 대한 저항력을 높이는 데 기여합니다.
열 전도성
SiC는 120~270W/mK에 이르는 높은 열전도율을 가지고 있습니다.
이는 일반적인 강철과 주철보다 높은 수치입니다.
이 특성 덕분에 열이 소재 전체에 고르게 분산되어 국부적인 과열 및 열 스트레스의 가능성을 줄일 수 있습니다.
열전도율은 온도에 따라 감소하지만 SiC의 초기 값이 높기 때문에 극한의 열에서도 효과를 유지할 수 있습니다.
열충격 저항
높은 열전도율과 낮은 열팽창(4.0x10-6/°C)의 조합으로 SiC는 뛰어난 열충격 저항성을 제공합니다.
즉, SiC는 미세 균열이 발생하거나 영구적인 손상이 발생하지 않고 급격한 온도 변화를 견딜 수 있습니다.
이러한 복원력은 재료의 온도가 급격하게 변동할 수 있는 애플리케이션에서 매우 중요합니다.
화학적 안정성
SiC는 화학적 공격에도 매우 강합니다.
최대 800°C의 산, 알칼리 또는 용융 염의 영향을 받지 않습니다.
공기 중에서 1200°C에서 보호 실리콘 산화물 코팅을 형성하여 내구성과 고온에 대한 저항성을 더욱 향상시킵니다.
이러한 화학적 순도와 고온에서의 열화에 대한 저항성 덕분에 SiC는 열악한 화학적 환경에서 안정성이 요구되는 애플리케이션에 선호되는 소재입니다.
요약하면, 탄화규소는 높은 기계적 강도, 우수한 열전도율, 낮은 열팽창, 탁월한 열충격 저항성 등 고유한 특성의 조합으로 내구성과 안정성이 가장 중요한 고온 애플리케이션에 이상적인 소재입니다.
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