실리콘 카바이드(SiC)는 실리콘과 탄소의 화합물로, 매우 단단한 결정 구조가 특징입니다.
이 소재는 기계적 및 열적 특성으로 잘 알려져 있어 연마재, 내화물 및 고성능 기술 세라믹을 비롯한 다양한 용도에 적합합니다.
4가지 주요 특성 설명
1. 결정 구조
실리콘 카바이드는 경도와 내마모성에 기여하는 독특한 결정 구조를 가지고 있습니다.
이 구조는 다이아몬드와 유사한 격자를 형성하는 방식으로 실리콘과 탄소 원자가 서로 결합되어 있습니다.
이 격자 구조는 SiC에 극한의 경도와 내구성을 부여합니다.
실리콘과 탄소 원자 사이의 결합은 강하고 방향성이 있어 소재의 강성과 변형에 대한 저항력을 향상시킵니다.
2. 기계적 및 열적 특성
SiC는 다양한 산업 분야에서 가치 있는 몇 가지 주요 특성을 가지고 있습니다.
밀도가 낮고 강도가 높기 때문에 가벼우면서도 견고합니다.
열팽창 계수가 낮고 열전도율이 높기 때문에 열충격에 강하며, 이는 급격한 온도 변화를 수반하는 애플리케이션에서 매우 중요한 특성입니다.
또한 탄성 계수가 높아 응력 하에서 변형에 저항하는 능력을 나타냅니다.
3. 전기 전도성
흥미롭게도 SiC는 전기 전도성을 나타내도록 제작할 수도 있습니다.
이는 특히 전기 저항이 매우 낮은 화학 기상 증착(CVD) 소재의 경우 더욱 그렇습니다.
이러한 특성 덕분에 SiC는 기계적 응용 분야뿐만 아니라 저항 발열체 및 전자 부품과 같은 전기적 응용 분야에도 사용할 수 있습니다.
특정 애플리케이션에 맞게 전기 저항을 최적화하려면 SiC 내 전도성 경로 형성을 제어할 수 있는 능력이 중요합니다.
4. 응용 분야
이러한 특성을 고려할 때 SiC는 다양한 용도로 사용됩니다.
과거에는 경도가 높아 연마재와 절삭 공구에 사용되었습니다.
오늘날에는 산업용 용광로용 발열체, 펌프 및 로켓 엔진용 부품, 발광 다이오드용 기판에도 사용됩니다.
열적 및 기계적 안정성으로 인해 고온 및 고응력 환경에 이상적입니다.
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