Siliziumkarbid ist sehr hitzebeständig.
Es kann seine mechanische Festigkeit und strukturelle Integrität bei Temperaturen von bis zu 1600°C beibehalten.
Diese hohe Hitzebeständigkeit ist auf die starke Kristallgitterbindung, die hohe Wärmeleitfähigkeit, die geringe Wärmeausdehnung und die außergewöhnliche Temperaturwechselbeständigkeit zurückzuführen.
Mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen
Siliciumcarbid (SiC) weist selbst bei extrem hohen Temperaturen eine bemerkenswerte mechanische Festigkeit auf.
Es kann diese Festigkeit bis zu Temperaturen von fast 1600°C ohne Verlust beibehalten.
Dies ist entscheidend für seine Verwendung in Hochtemperaturanwendungen wie Halbleiter- und Elektroöfen.
Die starken Bindungen zwischen den Silizium- und Kohlenstoffatomen im Kristallgitter tragen zu seiner Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Abbau bei hohen Temperaturen bei.
Thermische Leitfähigkeit
SiC hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die zwischen 120 und 270 W/mK liegt.
Sie ist höher als die von herkömmlichen Stählen und Gusseisen.
Durch diese Eigenschaft wird die Wärme gleichmäßig im Material verteilt, was die Wahrscheinlichkeit einer örtlichen Überhitzung und thermischen Belastung verringert.
Obwohl die Wärmeleitfähigkeit mit der Temperatur abnimmt, sorgt der hohe Ausgangswert von SiC dafür, dass sie auch bei extremer Hitze wirksam bleibt.
Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschocks
Die Kombination aus hoher Wärmeleitfähigkeit und geringer Wärmeausdehnung (4,0x10-6/°C) verleiht SiC eine außergewöhnliche Temperaturwechselbeständigkeit.
Das bedeutet, dass SiC schnellen Temperaturschwankungen standhalten kann, ohne Mikrorisse zu entwickeln oder dauerhafte Schäden zu erleiden.
Diese Widerstandsfähigkeit ist entscheidend für Anwendungen, bei denen das Material plötzlichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein kann.
Chemische Beständigkeit
SiC ist auch sehr widerstandsfähig gegen chemische Angriffe.
Es wird von Säuren, Laugen oder geschmolzenen Salzen bis zu 800 °C nicht angegriffen.
An der Luft bildet es bei 1200 °C eine schützende Siliziumoxidschicht, die seine Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen weiter erhöht.
Diese chemische Reinheit und die Beständigkeit gegen Abbau bei hohen Temperaturen machen SiC zu einem bevorzugten Material für Anwendungen, die Stabilität in rauen chemischen Umgebungen erfordern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die einzigartige Kombination von Eigenschaften von Siliziumkarbid - hohe mechanische Festigkeit, hervorragende Wärmeleitfähigkeit, geringe Wärmeausdehnung und außergewöhnliche Temperaturwechselbeständigkeit - es zu einem idealen Material für Hochtemperaturanwendungen macht, bei denen Haltbarkeit und Stabilität von größter Bedeutung sind.
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