Siliziumkarbid (SiC) ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Silizium.
Es ist bekannt für seine außergewöhnlichen mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften.
SiC weist eine geringe Dichte, hohe Festigkeit, geringe Wärmeausdehnung, hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe Härte, hohen Elastizitätsmodul, ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit und hervorragende chemische Inertheit auf.
Diese Eigenschaften machen SiC zu einem vielseitigen Material für verschiedene industrielle und hochtechnologische Anwendungen.
Mechanische und thermische Eigenschaften von SiC
SiC hat eine hohe Härte, die nur von Diamant und Borkarbid übertroffen wird.
Dies macht es zu einem hervorragenden Schleifmittel und Material für verschleißfeste Anwendungen.
Sein hoher Elastizitätsmodul weist auf eine hohe Verformungsbeständigkeit unter Belastung hin.
Dies trägt zu seiner strukturellen Integrität bei.
Die geringe Wärmeausdehnung und die hohe Wärmeleitfähigkeit des Materials machen es widerstandsfähig gegen thermische Spannungen.
Es ist in der Lage, Wärme effizient zu leiten.
Dies ist von entscheidender Bedeutung für Anwendungen, bei denen es zu schnellen Temperaturänderungen oder hohen thermischen Belastungen kommt.
Chemische und physikalische Beständigkeit von SiC
SiC weist eine hervorragende chemische Inertheit auf.
Dies macht es ideal für den Einsatz in Umgebungen mit korrosiven Substanzen.
Zum Beispiel in Entschwefelungsdüsen und Komponenten in Chemiepumpen.
Seine Beständigkeit gegen chemische Angriffe und Zersetzung verlängert seine Lebensdauer in diesen rauen Umgebungen.
Elektrische Leitfähigkeit von SiC
Obwohl SiC traditionell als Keramik betrachtet wird, kann es so hergestellt werden, dass es elektrisch leitfähig ist.
Dies erweitert seine Anwendungsmöglichkeiten auf elektrische Heizelemente und Komponenten in Halbleitergeräten.
Seine Fähigkeit, Elektrizität zu leiten, ermöglicht den Einsatz der Funkenerosion (EDM).
Dies erleichtert die Herstellung von komplexen Formen und Präzisionsteilen.
Anwendungen von SiC
Die vielfältigen Eigenschaften von SiC ermöglichen seinen Einsatz in einem breiten Spektrum von Anwendungen.
Dazu gehören Schleifmittel, feuerfeste Materialien, Keramiken, elektrische Heizelemente, Halbleiterprozessausrüstung und Hochtemperaturstrukturen.
In der Verteidigungsindustrie werden SiC-Keramiken aufgrund ihrer hohen Härte und ihres geringen Gewichts als kugelsichere Panzerung verwendet.
In der Halbleiterindustrie bieten SiC-Bauteile eine bessere Leistung als herkömmliche Materialien wie Silizium und Galliumarsenid.
Dies gilt insbesondere für Leistungsanwendungen.
Herstellung und Verarbeitung von SiC
SiC wird durch verschiedene Verfahren hergestellt, z. B. durch Sintern, Reaktionsbinden, Kristallwachstum und chemische Gasphasenabscheidung (CVD).
Jedes Verfahren eignet sich für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen.
CVD-SiC bietet einen niedrigen elektrischen Widerstand, der für elektrische und elektronische Anwendungen geeignet ist.
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