실리콘 카바이드(SiC)는 뛰어난 열적 특성, 높은 기계적 강도 및 내화학성으로 유명합니다.
실리콘 카바이드의 온도 한계는 구조적 무결성을 유지하고 고온에서 화학 반응에 저항하는 능력에 따라 결정됩니다.
실리콘 카바이드는 최대 1,400°C까지 높은 기계적 강도를 유지할 수 있습니다.
1,200°C의 공기 중에서 보호 실리콘 산화물 코팅을 형성하여 최대 1,600°C까지 사용할 수 있습니다.
그러나 안정성의 상한은 약 2,500°C이며 용융 온도는 약 2,830°C입니다.
이러한 특성 덕분에 실리콘 카바이드는 다양한 산업 분야에서 고온 응용 분야에 유용한 소재입니다.
주요 5가지 핵심 사항을 설명합니다: 실리콘 카바이드가 고온 응용 분야에 이상적인 이유는 무엇인가요?
1. 고온에서 높은 기계적 강도
실리콘 카바이드는 최대 1,400°C까지 높은 기계적 강도를 유지하며, 이는 다른 많은 소재보다 훨씬 높은 온도입니다.
따라서 극한의 온도에서 구조적 무결성이 요구되는 애플리케이션에 적합합니다.
2. 내화학성 및 산화
실리콘 카바이드는 최대 800°C의 산, 알칼리 및 용융 염에 의한 화학적 공격에 강합니다.
1,200°C에서 보호용 실리콘 산화물 코팅을 형성하여 산화에 대한 저항성을 높이고 1,600°C까지 큰 성능 저하 없이 사용할 수 있습니다.
3. 열 전도성 및 열 충격 저항
실리콘 카바이드는 120~270W/mK에 이르는 높은 열전도율을 가지고 있어 고온 애플리케이션에 매우 중요합니다.
낮은 열팽창(4.0x10-6/°C)과 높은 열충격 저항성으로 급격한 온도 변화에 강해 미세 균열이 생기지 않습니다.
4. 안정성 및 융점의 상한선
탄화규소는 1,600°C 이상의 공기 중에서 산화되지만, 안정성의 상한은 약 2,500°C입니다.
탄화규소의 녹는 온도는 약 2,830°C로 매우 높은 온도에서 가장 안정적인 소재 중 하나입니다.
5. 고온 산업에서의 응용 분야
실리콘 카바이드는 고유한 특성으로 인해 기기, 야금, 세라믹, 화학 및 전기 산업에서 널리 사용됩니다.
용광로의 라이닝 블록과 벽돌, 전기로의 발열체, 반도체 용광로에서 웨이퍼 트레이 지지대와 패들로 사용됩니다.
실리콘 카바이드 소자는 2,400°F(1,316°C)를 초과하여 사용할 수 있으므로 2,000°F(1,093°C) 이상의 라디언트 튜브 애플리케이션에 적합합니다.
반응 결합(RB) SiC 라디언트 튜브는 이러한 고온 애플리케이션에 권장되지만, 적절한 밀봉 플랜지를 제조하기 어렵기 때문에 제작에 어려움이 있습니다.
요약하면, 탄화규소는 높은 기계적 강도를 유지하고 화학 반응에 저항하며 극한의 온도를 견디는 능력이 있어 다양한 고온 응용 분야에 이상적인 소재입니다.
열 전도성, 열 충격 저항성, 높은 융점은 가혹한 조건에서 안정적으로 작동해야 하는 산업에서 사용하기에 적합성을 더욱 높여줍니다.
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