실리콘 카바이드(Sic)가 우수한 세라믹 소재인 이유는 무엇일까요?뛰어난 특성과 응용 분야 알아보기

실리콘 카바이드(SiC)는 뛰어난 특성으로 잘 알려진 세라믹 소재로, 까다로운 다양한 애플리케이션에 적합합니다.저밀도, 고강도, 낮은 열팽창, 높은 열전도율, 극한의 경도, 뛰어난 열충격 저항성이 특징입니다.또한 SiC는 우수한 화학적 불활성, 높은 탄성 계수, 뛰어난 내식성을 나타냅니다.이러한 특성 덕분에 최대 1400°C까지 기계적 강도를 유지하고 부식에 강한 고온 환경에 이상적입니다.또한 SiC는 다른 세라믹에 비해 상대적으로 높은 전기 전도도를 가지고 있어 동급에서 독보적인 소재입니다.압착 또는 압출 후 소결을 통해 생산되며, 열팽창이 적고 열전도율이 높기 때문에 성능이 향상됩니다.

핵심 포인트 설명:

실리콘 카바이드(SiC)가 우수한 세라믹 소재인 이유는 무엇일까요?뛰어난 특성과 응용 분야 알아보기

세라믹 재료로 분류:
- SiC는 무기, 비금속 성분과 프레스 또는 압출 후 소결하는 생산 공정으로 인해 세라믹 재료로 분류됩니다.
- 금속과 달리 SiC와 같은 세라믹은 깨지기 쉽지만 경도와 내마모성이 높아 마모성이 강한 환경에 적합합니다.
물리적 특성:
- 저밀도:SiC는 밀도가 낮아 가볍기 때문에 무게 감소가 중요한 애플리케이션에 유리합니다.
- 높은 강도:최대 1400°C의 고온에서도 높은 기계적 강도를 유지하며 1600°C에 육박하는 온도에서도 강도를 잃지 않습니다.
- 극한의 경도:SiC는 가장 단단한 소재 중 하나로 내마모성이 뛰어나 절삭 공구 및 연마재에 이상적입니다.
열적 특성:
- 높은 열 전도성:열전도율이 120~270W/mK에 이르는 SiC는 열을 효율적으로 방출하여 고전력 및 고온 애플리케이션에 적합합니다.
- 낮은 열 팽창:열팽창 계수가 4.0x10-⁶/°C로 대부분의 반도체 소재보다 낮아 열충격에 대한 내성이 뛰어납니다.
내화학성 및 내식성:
- SiC는 화학적 불활성이 뛰어나 산, 알칼리 및 기타 공격적인 화학 물질에 의한 부식을 방지합니다.
- 또한 내식성이 뛰어나 화학 처리 및 광업과 같은 열악한 환경에서 사용하기에 적합합니다.
전기적 특성:
- 대부분의 세라믹과 달리 SiC는 전기 전도도가 비교적 높으며, 일부 형태(예: CVD로 생산된 SiC)의 경우 전기 저항이 1옴cm까지 낮습니다.따라서 합리적인 전기 전도체로 전자 및 반도체로 응용 분야가 확대되고 있습니다.
고온 성능:
- SiC는 매우 높은 온도에서도 기계적 강도와 내화학성을 유지하므로 용광로 부품, 터빈 블레이드 및 항공우주 부품과 같은 응용 분야에 이상적입니다.
제조 공정:
- SiC는 일반적으로 분말 SiC를 압착 또는 압출한 후 고온에서 소결하여 생산합니다.이 공정은 소재의 조밀하고 균일한 구조를 보장하여 기계적 및 열적 특성을 향상시킵니다.
적용 분야:
- 독특한 특성 조합으로 인해 SiC는 다음과 같은 다양한 용도로 사용됩니다:
  - 고온 구조 부품.
  - 씰, 베어링, 절삭 공구와 같은 내마모성 부품.
  - 전기 전도성으로 인한 반도체 장치 및 전자 제품.
  - 화학 처리 장비 및 연마재.

요약하자면, 실리콘 카바이드(SiC)는 물리적, 열적, 화학적, 전기적 특성이 독특하게 조합된 다용도 세라믹 소재입니다.뛰어난 경도, 높은 열전도율, 낮은 열팽창, 마모 및 부식에 대한 저항성 덕분에 항공우주부터 전자제품에 이르기까지 다양한 산업 분야의 까다로운 애플리케이션에 이상적인 선택이 될 수 있습니다.상대적으로 높은 전기 전도성은 다른 세라믹과 차별화되어 첨단 기술 응용 분야에서 활용도가 더욱 확대되었습니다.

요약 표:

속성	세부 정보
분류	세라믹 소재, 무기, 비금속
물리적 특성	저밀도, 고강도, 극한의 경도
열적 특성	높은 열 전도성(120-270W/mK), 낮은 열 팽창
내화학성	우수한 불활성, 산, 알칼리 및 강력한 화학 물질에 대한 내성
전기적 특성	비교적 높은 전도성(최저 1옴cm)
응용 분야	고온 부품, 내마모성 부품, 전자 제품, 연마재
제조 공정	압출/압착 후 소결 공정