실리콘 카바이드(SiC)는 탄소와 실리콘의 화합물입니다.
뛰어난 기계적, 열적, 화학적 특성으로 잘 알려져 있습니다.
SiC는 저밀도, 고강도, 낮은 열팽창, 높은 열전도율, 높은 경도, 높은 탄성계수, 우수한 열충격 저항성, 우수한 화학적 불활성을 나타냅니다.
이러한 특성으로 인해 SiC는 다양한 산업 및 하이테크 애플리케이션에서 다용도로 활용되는 소재입니다.
SiC의 기계적 및 열적 특성
SiC는 다이아몬드와 탄화붕소 다음으로 경도가 높습니다.
따라서 내마모성 응용 분야에 탁월한 연마재 및 소재입니다.
높은 탄성 계수는 응력 하에서 변형에 대한 강한 저항력을 나타냅니다.
이는 구조적 무결성에 기여합니다.
이 소재는 열팽창이 적고 열전도율이 높아 열 스트레스에 강합니다.
열을 효율적으로 전도할 수 있습니다.
이는 급격한 온도 변화나 높은 열 부하가 발생하는 애플리케이션에 매우 중요합니다.
SiC의 화학적 및 물리적 안정성
SiC는 뛰어난 화학적 불활성을 보여줍니다.
따라서 부식성 물질이 있는 환경에서 사용하기에 이상적입니다.
예를 들어, 탈황 노즐 및 화학 펌프의 부품에 사용됩니다.
화학적 공격과 열화에 대한 내성이 뛰어나 이러한 열악한 환경에서 수명이 연장됩니다.
SiC의 전기 전도성
전통적으로 세라믹으로 간주되던 SiC는 전기 전도성을 나타내도록 설계할 수 있습니다.
이를 통해 반도체 장치의 전기 발열체 및 부품으로 응용 분야가 확장되었습니다.
전기를 전도하는 능력 덕분에 방전 가공(EDM)을 사용할 수 있습니다.
이를 통해 복잡한 형상과 정밀 부품을 쉽게 생산할 수 있습니다.
SiC의 응용 분야
SiC의 다양한 특성 덕분에 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.
여기에는 연마재, 내화물, 세라믹, 전기 발열체, 반도체 공정 장비, 고온 구조물 등이 포함됩니다.
방위 산업에서 SiC 세라믹은 높은 경도와 가벼운 무게로 인해 방탄복으로 사용됩니다.
반도체 산업에서 SiC 소자는 실리콘이나 갈륨 비소와 같은 기존 소재보다 뛰어난 성능을 제공합니다.
이는 특히 전력 애플리케이션에서 두드러집니다.
SiC의 제조 및 공정
SiC는 소결, 반응 결합, 결정 성장, 화학 기상 증착(CVD) 등 다양한 방법을 통해 생산됩니다.
각 방법은 서로 다른 애플리케이션과 요구 사항을 충족합니다.
CVD SiC는 전기 및 전자 애플리케이션에 적합한 낮은 전기 저항을 제공합니다.
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