Silisyum Karbür (SiC) Seramikler

19. yüzyılın sonlarından beri karborundum silisyum karbür seramikler (SiC) olarak bilinen bu silikon ve karbon bileşiği, aşındırıcı tozlardan yüksek performanslı mühendislik için bir köşe taşı malzemesine dönüşmüştür. Günümüzde silisyum karbür seramikler, yarı iletkenler ve elektronikten havacılık, otomotiv, enerji ve kimyasal işlemeye kadar çeşitli sektörlerde vazgeçilmezdir.

Silisyum karbür nedir? Bilimsel anlamda, SiC kimyasal formülüne sahip kovalent bağlı bir silisyum karbür bileşiğidir ve farklı poli tiplerde (3C, 4H, 6H) bulunabilen benzersiz bir kristal yapı sergiler. Yüksek sertliği (Mohs 9.5), düşük yoğunluğu (~3.1 g/cm³), yüksek erime sıcaklığı (~2,700 °C) ve mükemmel silisyum karbür termal iletkenliği, metallerin veya plastiklerin yetersiz kaldığı zorlu uygulamalar için idealdir.

Great Ceramic olarak, eşsiz hassasiyet, tutarlılık ve güvenilirlik sunarak müşteri gereksinimlerine göre tasarlanmış silisyum karbür parçalar sağlıyoruz.

Şuraya atla

Avantajlar | Uygulamalar | Malzeme Sınıfları | Özellikler | Vakalar | Talaşlı İmalat | SSS | İlgili

Silisyum Karbür Seramik-SIC-Seramik Malzemeler-Büyük Seramik

Silisyum Karbür Seramiklerin Avantajları

Mekanik, termal ve elektriksel özelliklerin benzersiz kombinasyonu SiC'yi teknik seramikler arasında öne çıkarmaktadır.

Yaklaşık 22 GPa Vickers sertliği ile silisyum karbür sertliği elmas ve kübik bor nitrür sertliğine yaklaşır. Bu, SiC'yi aşınmaya dayanıklı parçalar, conta halkaları ve aşındırıcılar için ideal bir seçim haline getirir.

Silisyum karbür yoğunluğu tipik olarak 3,02-3,15 g/cm³ arasında olduğundan, aşırı ağırlık olmadan olağanüstü güç sunar; bu da havacılık ve otomotiv sistemlerinde önemli bir avantajdır.

SiC termal iletkenliği 100 W/m-K'yi aşar, bu da onu ısı eşanjörleri, yarı iletken gofretler ve güç elektroniği alt tabakaları için mükemmel bir malzeme haline getirir.

4×10-⁶/K termal genleşme katsayısı (SiC CTE), termal şok ve dalgalanan sıcaklıklar altında bile mükemmel boyutsal kararlılık sağlar.

Oksidasyona direnmek için 1.300 °C'nin üzerinde koruyucu bir SiO₂ film oluştururken asitlere, tuzlara ve çoğu kimyasala karşı dayanıklıdır.

Silisyum karbürün elektriksel özellikleri, yüksek güçlü, yüksek sıcaklıklı elektronik cihazlar için ideal olan geniş bant aralıklı bir yarı iletken olarak kullanılmasına izin verir.

Sertlik, mukavemet ve korozyon direnci kombinasyonu, silisyum karbür ürünlerinin zorlu ortamlarda metal ve polimerlerden önemli ölçüde daha iyi performans gösterdiği anlamına gelir.

Endüstri Uygulamaları

Silisyum karbür kullanımı, olağanüstü özellikleri sayesinde çok sayıda endüstriyi kapsar:

Havacılıkta, silisyum karbür uygulamaları türbin bileşenlerini, motor parçalarını ve termal koruma sistemlerini içerir. Yüksek sıcaklık kapasitesi ve hafif yapısı onu bu zorlu ortamlar için ideal hale getirmektedir. Silisyum karbür seramikler, olağanüstü sertlik ve hafiflik özellikleri nedeniyle araçlar ve personel için zırh koruma sistemlerinde de kullanılır.

SiC'nin yarı iletken özellikleri güç elektroniğinde devrim yaratmıştır. Silisyum karbür teknolojisi, geleneksel silikon yarı iletkenlere kıyasla daha verimli güç dönüşümü, daha yüksek frekanslı çalışma ve daha iyi termal yönetim sağlar. Bu da onu enerji uygulamalarındaki invertörler, dönüştürücüler ve güç kaynakları için değerli kılmaktadır.

Endüstriyel ortamlarda, nozullar, contalar, rulmanlar ve kesici takımlar gibi silisyum karbür ürünler olağanüstü aşınma direnci ve uzun ömürlülük sağlar. Malzemenin sertliği ve kimyasal inertliği, onu bu zorlu uygulamalar için ideal hale getirir.

Otomotiv endüstrisi SiC'i fren diskleri, debriyaj bileşenleri ve seramik filtreler için kullanmaktadır. Elektrikli araçlarda, silisyum karbür yarı iletkenler güç kontrol sistemleri için çok önemlidir, verimliliği artırır ve ısı üretimini azaltır.

Yarı iletken üretiminde, silisyum karbür seramikler yonga plakası işleme fikstürleri, suseptörler ve plazmaya dayanıklı bileşenler için kullanılır. Malzemenin saflığı, termal kararlılığı ve plazma direnci onu bu kritik uygulamalar için ideal kılmaktadır.

Silisyum karbür tüpler, ısı eşanjörleri ve reaksiyon odaları kimyasal işleme ortamlarında olağanüstü korozyon direnci sağlar. Malzeme, metallerin hızla bozulacağı agresif asitlere, alkalilere ve yüksek sıcaklıklara dayanır.

SiC'nin radyasyon direnci ve yüksek sıcaklıklardaki kararlılığı, onu yakıt kaplaması ve gelişmiş reaktör tasarımlarındaki yapısal bileşenler dahil olmak üzere nükleer uygulamalar için uygun hale getirir.

Otomotivde İleri Seramik Uygulamaları
Endüstriyel Makinelerde İleri Seramik Uygulamaları
Genel Üretimde İleri Seramik Uygulamaları
Kimya, Plastik ve Kauçuk Sektörlerinde İleri Seramik Uygulamaları
Havacılık ve uzay için gelişmiş seramik bileşenler
Yarı İletken ve Elektronik Sektöründe İleri Seramik Uygulamaları
tibbi̇ ci̇hazlarda kullanilan tekni̇k serami̇kler
Petrol ve Gaz Endüstrisinde İleri Seramik Uygulamaları

Mevcut silisyum karbür malzeme kaliteleri

Great Ceramic, her uygulama için optimize edilmiş bir dizi yüksek performanslı silisyum karbür malzeme sunar:

Basınçsız Sinterlenmiş Silisyum Karbür Seramikler（SSIC）

Basınçsız sinterlenmiş silisyum karbür seramikler (SSiC), yüksek sıcaklıkta, basınçsız sinterleme işlemiyle üretilen yüksek performanslı yapısal seramiklerdir. Birincil bileşenleri yüksek saflıkta silisyum karbür tozudur. Sinterleme işlemi sırasında metalik bağlayıcı veya harici basınç gerekmez, bu da son derece yüksek saflık ve yoğunluk ile sonuçlanarak mükemmel genel performans sağlar. Bu malzeme, olağanüstü mekanik mukavemeti, aşınma direnci ve korozyon direnci nedeniyle son derece zorlu ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Temel Özellikler

  • Ultra Yüksek Sertlik ve Aşınma Direnci
  • Mohs sertliği 9,5'e yaklaşarak elmas ve kübik bor nitrürden sonra ikinci sırada yer alan SSiC, olağanüstü aşınma direnci sergileyerek yüksek sürtünmeli ve yüksek aşınmalı ortamlarda kullanım için idealdir.
  • Mükemmel Mekanik Mukavemet: Yüksek eğilme ve basınç dayanımlarına sahiptir ve yüksek sıcaklıklarda bile kararlı mekanik özelliklerini korur.
  • Yüksek Sıcaklık Dayanımı: 1600°C'yi aşan hava ortamlarında ve 1600°C'yi aşan sıcaklıklardaki inert atmosferlerde uzun süreli kararlı çalışmaya dayanabilir.
  • Mükemmel Korozyon Direnci: Güçlü asitlere, bazlara ve çoğu organik çözücüye karşı mükemmel korozyon direnci, korozif ortamlarda kullanım için uygun hale getirir.
  • Mükemmel Termal Performans: Yüksek termal iletkenlik, düşük termal genleşme katsayısı, mükemmel termal şok direnci ve ani sıcaklık değişimleri nedeniyle çatlamaya karşı direnç.
  • Yüksek Saflık ve İzolasyon: Basınçsız sinterleme işlemi, metalik safsızlıkların girişini ortadan kaldırarak mükemmel elektriksel yalıtım özelliklerini korurken yüksek malzeme saflığı sağlar.

Tipik Uygulamalar

  • Mekanik Sızdırmazlar: Pompa ve kompresörlerdeki conta halkaları ve burçlar
  • Kimyasal Ekipman: Korozyona dayanıklı borular, nozullar ve valf kaplamaları
  • Yarı İletken ve Elektronik Endüstrileri: Yüksek sıcaklık taşıyıcıları, fırın tüpleri ve gömlekleri
  • Aşınmaya dayanıklı Bileşenler: Rulmanlar, aşınmaya dayanıklı astarlar ve kumlama nozulları
  • Enerji ve Çevre Koruma: Fotovoltaik endüstrisinde fırın bileşenleri, atık yakma fırını kaplamaları

Üretim Süreci

Basınçsız sinterlenmiş silisyum karbür seramikler, yüksek saflıkta SiC tozundan yapılır, daha sonra az miktarda sinterleme yardımcısı ile bir kalıp haline getirilir ve 2000 ° C'yi aşan sıcaklıklarda basınçsız olarak sinterlenir. Bu işlem, malzemeye teorik yoğunluğa yakın, ince ve düzgün taneli yoğun bir yapı kazandırır ve böylece mükemmel kapsamlı performans sağlar.

Reaksiyon Sinterlenmiş Silisyum Karbür Seramikler (SISiC)

Reaksiyon-Sinterlenmiş Silisyum Karbür Seramikler (SISiC), silisyum karbür (SiC) tozu ve bir karbon kaynağından yapılan yüksek performanslı bir seramik malzemedir. Sıvı silisyum, yüksek sıcaklıkta yeşil bir gövdeye sızarak yeni silisyum karbür üreten bir reaksiyon oluşturur. Basınçsız sinterlenmiş silisyum karbür (SSiC) ile karşılaştırıldığında, SISiC daha düşük üretim sıcaklıklarına ve daha esnek bir sürece sahiptir ve büyük ölçekli ve karmaşık şekilli yapısal bileşenlerin imalatına olanak tanır. Sonuç olarak, yaygın bir endüstriyel uygulamaya sahiptir.

Temel Özellikler

  • Yüksek Sertlik ve Aşınma Direnci: SISiC mükemmel sertliğe (Mohs ölçeğinde yaklaşık 9) ve mükemmel aşınma direncine sahiptir, bu da onu sürtünme ve aşınma uygulamaları için uygun hale getirir.
  • Yüksek Mekanik Dayanım: SISiC mükemmel eğilme ve basınç dayanımı sergiler. SSiC'den daha düşük olmasına rağmen, çoğu endüstriyel uygulamanın gereksinimlerini karşılar.
  • İyi Korozyon Direnci: SISiC çoğu asidik ve alkali ortamda stabildir ve mükemmel oksidasyon direnci sergiler, bu da onu kimya endüstrisinde kullanım için uygun hale getirir.
  • Mükemmel Termal Performans: SISiC düşük termal genleşme katsayısı, yüksek termal iletkenlik ve mükemmel termal şok direnci sergileyerek yüksek sıcaklık koşullarında istikrarlı çalışma sağlar.
  • Karmaşık Yapılar Üretebilir: Reaksiyon sinterleme prosesi, pahalı sıcak presleme ekipmanına ihtiyaç duymadan karmaşık geometrilere sahip büyük, ince duvarlı bileşenler üretebilir.

Tipik Uygulamalar

  • Mekanik salmastralar ve pompa bileşenleri: salmastra halkaları, burçlar, pompa çarkları
  • Kimyasal ekipman: korozyona dayanıklı astarlar, valfler, nozullar
  • Termal ekipman: fırın mobilyaları, fırın kaplamaları ve destekler
  • Enerji: rüzgar, termik ve nükleer enerji santralleri için aşınmaya ve korozyona dayanıklı bileşenler
  • Metalurji endüstrisi: nozullar, kanal astarları ve kaymalı yataklar

Üretim Süreci

Reaksiyon sinterlenmiş silisyum karbürün hazırlanma süreci tipik olarak şunları içerir:

  • Yeşil bir gövde oluşturmak için silisyum karbür tozunu bir karbon kaynağı ile karıştırın;
  • Yüksek sıcaklıkta sıvı silikona sızın;
  • Sıvı silikon karbonla reaksiyona girerek yeni silisyum karbür oluşturur ve yeşil gövdeyi yoğunlaştırır.

Bu yöntemin avantajları arasında basit bir süreç, düşük sinterleme sıcaklığı ve net boyutlara yakın büyük, karmaşık bileşenlerin üretimine olanak tanıyan minimum boyutsal büzülme yer alır. Bununla birlikte, kalıntı silikonun varlığı nedeniyle, yüksek sıcaklık mukavemeti ve oksidasyon direnci SSiC'den biraz daha düşüktür.

Silisyum Karbürün Temel Özellikleri

Great Ceramic, müşterilerin aralarından seçim yapabileceği çeşitli silisyum karbür malzemeler sunmaktadır. Aşağıdaki değerler tipik malzeme özellikleridir ve ürün konfigürasyonuna ve üretim sürecine bağlı olarak değişebilir. Daha fazla ayrıntı için, lütfen çekinmeyin Bize ulaşın.

Özellikler Birim SSiC SiSiC Si3N4
Renk -- Koyu Gri Koyu Gri Gri veya siyah
Yoğunluk g/cm³ 3.15 3.02 3.2
Gözeneklilik % ≤0.1 ≤0.1 --
Sertlik GPa 22 22 15
Basınç Dayanımı MPa 2600 2600 2500
Eğilme Dayanımı MPa 400 250 700
Elastik Modül GPa 410 330 300
Maksimum Kullanım Sıcaklığı ℃ 1400 1000 1100
Termal İletkenlik W/(m・K) 100~120 45(1200℃) 15~20
Termal Genleşme Katsayısı 1 x 10-6/°C 4 4.5 3

Silisyum Karbür Malzemelerin Kimyasal Özellikleri

Oksijen reaksiyonundaki sıcaklık 1300°C'ye ulaştığında, silisyum karbür kristalinin yüzeyinde koruyucu bir silisyum dioksit tabakası oluşacaktır. Koruyucu tabakanın kalınlaşmasıyla, iç silisyum karbür direnç gösterir ve bağlanmaya devam eder, böylece silisyum karbür kristal silisyum karbür iyi kimyasal dirence sahiptir. Korozyon direnci açısından SiC malzemeler, silikon dioksit koruyucu filmin rolü nedeniyle güçlü asit direncine sahiptir, ancak alkali direnci zayıftır.

Silisyum Karbür Seramik Uygulama Örnekleri

Great Ceramic'in silisyum karbür (SiC) seramikleri olağanüstü sertlik, mükemmel termal iletkenlik, üstün aşınma direnci ve olağanüstü kimyasal stabiliteyi bir araya getirerek onları zorlu endüstriyel uygulamalar için en gelişmiş seramik malzemelerden biri haline getirir. Yüksek erime noktası, düşük termal genleşme ve aşırı ortamlara dayanma kabiliyeti ile silisyum karbür seramikler dayanıklılık, verimlilik ve uzun hizmet ömrü gerektiren endüstriler için idealdir.

Silisyum Karbür Seramiklerin Temel Uygulamaları:

  • Mekanik Salmastra Halkaları ve Rulmanlar
  • Havacılık ve Uzay Bileşenleri
  • Silisyum Karbür Potalar
  • Yarı İletken Wafer Taşıyıcıları ve Substratları
  • Otomotiv Bileşenleri
  • Nükleer ve Enerji Uygulamaları
  • Aşındırıcılar & Kesici Takımlar (Carborundum)
  • Isı Eşanjörleri ve Borular
  • Elektronik ve Elektrik İzolatörleri
  • Özel Hassas Seramik Parçalar
Bor nitrür seramik nozullar
Silisyum karbür seramikler Mekanik salmastra Conta halkası 1
Alüminyum nitrür alt tabaka lazer kesim
Özel silisyum karbür seramik çarklar
Silisyum karbür seramik (SIC) conta halkası
Alüminyum nitrür seramik ara parça
Yüzey metalize seramik
Silisyum karbür seramik iç kovan-kum değirmeni astarı

Silisyum Karbür Seramik İşleme

Silisyum karbür (SiC) seramikler aşırı sertlikleri, yüksek termal iletkenlikleri ve mükemmel aşınma dirençleriyle bilinir ve bu da onları işlenmesi en zor teknik seramiklerden biri haline getirir. Great Ceramic olarak, endüstri lideri hassasiyet, performans ve güvenilirlik sağlayan kapsamlı silisyum karbür işleme hizmetleri sunuyoruz.

İşleme sırasında, mikron düzeyinde toleranslar ve olağanüstü yüzey kalitesi elde etmek için gelişmiş elmas taşlama, hassas lepleme ve ince parlatma teknikleri kullanıyoruz. Bu yetenekler, mekanik contaların, yarı iletken alt tabakaların, potaların, ısı eşanjörlerinin ve havacılık bileşenlerinin katı yapısal doğruluk ve yüzey kalitesi gereksinimlerini karşılamamızı sağlar.

Yıllara dayanan teknik uzmanlığı ve son teknoloji ekipmanlarıyla Great Ceramic, yalnızca standartlaştırılmış silisyum karbür parçalar tedarik etmekle kalmaz, aynı zamanda belirli endüstriyel ihtiyaçlara göre özelleştirilmiş karmaşık bileşenler geliştirerek zorlu çalışma koşullarında yüksek güvenilirlik ve uzun hizmet ömrü sağlar.

Hassas Seramik CNC İşleme

CNC Taşlama ve Frezeleme

Mikron düzeyinde toleranslara kadar CNC frezeleme, tornalama ve taşlama.

Seramik Taşlama & Parlatma

Lepleme ve Parlatma

Pürüzsüz yüzeyler ve optik sınıf yüzeyler için yüzey parlatma.

Teknik Seramik Lazer Kesim

Seramik Lazer Kesim

Karmaşık geometriler için lazerle delme ve kesme.

Seramik ve Metal Lehimli Tertibatlar

Metalizasyon ve Kaynak

Seramikten metale sert lehimleme için metalizasyon (Mo/Mn, W).

Sıkça Sorulan Sorular

Silisyum karbür (SiC), olağanüstü sertliği, termal kararlılığı ve kimyasal direnci ile bilinen sentetik bir silikon ve karbon bileşiğidir. Doğada sadece nadiren mozanit minerali olarak bulunur, ancak endüstriyel uygulamalar için yaygın olarak üretilir. Bu silisyum karbür tanımı hem basit bileşiği hem de ondan türetilen gelişmiş seramik malzemeleri kapsar.

Evet, silisyum karbür bir seramiktir malzeme, özellikle de gelişmiş bir teknik seramiktir. Geleneksel kil bazlı seramiklerin aksine SiC, üstün mekanik, termal ve elektriksel özellikleriyle karakterize edilen "gelişmiş", "mühendislik" veya "teknik" seramikler olarak bilinen bir malzeme sınıfının parçasıdır.

Silisyum karbür aşağıdakiler için kullanılır aşındırıcılar, refrakterler, seramik zırhlar, yarı iletken elektronikler, ısıtma elemanları ve yüksek sıcaklık bileşenleri dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesi. Spesifik silisyum karbür uygulamaları mekanik salmastralar, kesici aletler, fırın bileşenleri, güç elektroniği ve endüstriyel ekipmanlardaki aşınmaya dayanıklı parçaları içerir.

Silisyum karbür yapılır çeşitli işlemlerden geçirilir. Geleneksel Acheson yöntemi, silika kumu ve karbonun elektrikli bir fırında 2200°C'nin üzerindeki sıcaklıklara ısıtılmasını içerir. Daha yüksek saflıktaki malzemeler için kimyasal buhar biriktirme (CVD) kullanılır. Katı oluşturmak için silisyum karbür seramiklertozlar şekillendirilir ve yoğunlaştırma elde etmek için yüksek sıcaklıklarda (2000-2200°C) sinterlenir.

Bu si̇li̇kon karbürün elektri̇ksel özelli̇kleri̇ büyük ölçüde değişebilir. Saf SiC, silisyumdan yaklaşık üç kat daha geniş bant aralığına sahip bir elektrik yarı iletkenidir. Bununla birlikte, silisyum karbür iletkenliği belirli elementlerle katkılandırılarak değiştirilebilir. Bazı sınıflar elektriği iletebilirken, diğerleri yalıtkandır. Bu silisyum karbürün iletkenliği yüksek sıcaklıklarda, yüksek frekanslarda veya yüksek güç seviyelerinde çalışan elektronik cihazlar için değerli kılar.

Silisyum karbür son derece serttir, Mohs ölçeğinde 9,2-9,5 arasındadır-elmas (10) ve bor karbürün (9,5+) hemen altındadır. Onun sertlik yaklaşık 2500-2800 kgf/mm²'dir (Vickers), bu da onu ticari olarak mevcut en sert malzemelerden biri yapar. Bu aşırı sertlik, mükemmel aşınma ve aşınma direncine katkıda bulunur.

Silisyum karbür tipik olarak 300-600 MPa arasında değişen eğilme mukavemeti ile yüksek mekanik mukavemete sahiptir. Bu mukavemeti yüksek sıcaklıklarda da korur - 1400°C'de oda sıcaklığındaki mukavemetinin yaklaşık 85%'sini korur. Bu silisyum karbürün mukavemetinispeten düşük yoğunluğu ile birleştiğinde, metallere ve diğer seramiklere kıyasla olağanüstü bir mukavemet / ağırlık oranı sağlar.

Büyük Seramik-İleri Seramikler-Alüminyum Nitrür Seramikler

Alüminyum Nitrür

Büyük Seramik-İleri Seramikler-Silikon Nitrür Seramikler 2

Silisyum Nitrür

İleri Seramik Üretim Uzmanı

Silisyum Karbür Seramikler için Neden Bizi Seçmelisiniz?

At Harika SeramikBiz bir silisyum karbür seramik tedarikçisinden daha fazlasıyız - hassas bir mühendislik ortağıyız. Güçlü yönlerimiz şunları içerir:

  • Malzeme Uzmanlığı - SiC özelliklerine ilişkin derinlemesine bilgi, optimum çözümler sağlar.
  • Gelişmiş Üretim - Mikron düzeyinde hassasiyet için hassas taşlama ve parlatma.
  • Özelleştirme - Standart parçalardan karmaşık bileşenlere kadar.
  • Kalite Güvencesi - Güvenilirlik ve performans için sıkı testler.
  • Küresel Erişim - Dünya çapında sektörler tarafından güvenilir.

Güç, hassasiyet ve güvenilirlik sağlayan yüksek performanslı silisyum karbür seramikler mi arıyorsunuz?