SiC(실리콘 카바이드)는 뛰어난 내열성으로 잘 알려진 세라믹 소재입니다.
최대 1400°C의 온도에서도 높은 기계적 강도를 유지합니다.
SiC는 극한의 경도, 우수한 내피로성, 높은 열전도율, 낮은 열팽창 계수, 높은 화학적 관성 및 부식에 대한 저항성이 특징입니다.
높은 열전도율과 낮은 열팽창으로 다른 세라믹에 비해 열충격 저항성이 뛰어납니다.
10가지 핵심 포인트 설명
1. 낮은 밀도와 높은 강도
SiC는 가벼우면서도 강도가 높아 무게가 중요한 요소인 애플리케이션에 적합합니다.
2. 낮은 열팽창
이 특성은 다양한 온도에서 SiC가 모양과 크기를 유지하도록 보장하며, 이는 고온 환경에서 매우 중요합니다.
3. 높은 열 전도성
SiC는 열을 효율적으로 전도할 수 있어 열교환기 및 반도체 장비와 같은 애플리케이션에서 열을 발산하는 데 도움이 됩니다.
4. 높은 경도 및 탄성 계수
이러한 특성 덕분에 SiC는 마모와 변형에 대한 저항성이 뛰어나 기계적 스트레스를 받는 부품에 이상적입니다.
5. 뛰어난 열충격 저항
급격한 온도 변화를 손상 없이 견디는 SiC의 능력은 특히 급격한 가열 또는 냉각과 관련된 애플리케이션에 유용합니다.
6. 우수한 화학적 불활성
SiC는 다른 화학 물질과 쉽게 반응하지 않으므로 부식성 환경에서 사용하기에 적합합니다.
7. 생산 방법
반응 결합 SiC
이 방법은 SiC와 탄소가 결합된 압축체에 액체 실리콘을 침투시켜 탄소와 반응하여 입자를 서로 결합하여 SiC를 형성하는 방식입니다.
소결 SiC
비산화물 소결 보조제와 함께 순수한 SiC 분말로 생산되는 이 공정은 기존의 세라믹 성형 기술과 불활성 분위기에서의 고온 소결을 사용합니다.
8. SiC의 응용 분야
터빈 부품
SiC는 고온 강도와 내마모성으로 인해 고정식 및 이동식 터빈 부품에 모두 사용됩니다.
씰 및 베어링
경도와 내마모성이 뛰어나 이러한 부품에 이상적입니다.
열교환기
SiC의 높은 열전도율과 부식에 대한 저항성은 열교환기 애플리케이션에 유용합니다.
반도체 공정 장비
SiC의 특성은 실리콘 웨이퍼 생산에 필수적인 연삭 디스크 및 고정 장치에 사용하기에 적합합니다.
9. 특정 응용 분야에서의 장점
균일한 온도 분포
열처리와 같은 응용 분야에서 SiC는 일관된 결과를 위해 중요한 균일한 온도 분포를 보장합니다.
빠른 냉각 및 낮은 열 손실
이러한 특성은 빠른 냉각이 필요하거나 에너지 낭비를 최소화해야 하는 공정에서 유리합니다.
10. SiC의 산업적 준비
애치슨 방법
이 전통적인 방법은 고순도 석영 모래와 탄소 공급원의 혼합물을 2000°C 이상으로 가열하여 α-SiC 분말을 합성하는 것입니다.
이산화규소 저온 탄화환원법
이 방법은 낮은 온도(1500~1800°C)에서 β-SiC를 생산하지만 반응하지 않은 물질을 제거하기 위한 후처리가 필요합니다.
실리콘-탄소 직접 반응
1000~1400°C에서 금속 실리콘과 탄소를 직접 반응시켜 고순도 β-SiC를 생산합니다.
SiC는 다재다능하고 우수한 특성으로 인해 기존 산업과 신흥 기술, 특히 고온 및 내마모성 응용 분야에서 중요한 소재가 되고 있습니다.
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