Siliziumkarbid (SiC) ist ein Material, das für seine hervorragenden thermischen Eigenschaften bekannt ist.
Diese Eigenschaften machen es ideal für Hochtemperaturanwendungen und Umgebungen mit schnellen Temperaturschwankungen.
4 wichtige thermische Eigenschaften von Siliziumkarbid
1. Hohe thermische Leitfähigkeit
Siliziumkarbid hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit von 120 bis 270 W/mK.
Diese Eigenschaft ist für Hochtemperaturumgebungen von wesentlicher Bedeutung, da sie eine effiziente Wärmeübertragung ermöglicht.
Sie verringert das Risiko einer Überhitzung und verbessert die Gesamtleistung des Materials.
Die Wärmeleitfähigkeit von SiC ist deutlich höher als die von herkömmlichen Stählen und Gusseisen.
Im Falle von SiC aus der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) kann sie mindestens 150 W/mK erreichen.
Es ist jedoch zu beachten, dass die Wärmeleitfähigkeit mit steigender Temperatur abnimmt.
Dies sollte bei der Auswahl von SiC für bestimmte Anwendungen berücksichtigt werden.
2. Geringe thermische Ausdehnung
SiC hat einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 4,0x10-6/°C.
Dieser niedrige Koeffizient bedeutet, dass SiC bei Temperaturschwankungen nur minimale Maßänderungen erfährt.
Diese Eigenschaft ist vorteilhaft für die Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität von Komponenten unter thermischer Belastung.
Sie verringert die Wahrscheinlichkeit von Rissen oder anderen Formen der Beschädigung.
3. Außergewöhnliche Temperaturwechselbeständigkeit
Die Fähigkeit von SiC, Temperaturschocks zu widerstehen, ist eine seiner wertvollsten thermischen Eigenschaften.
Die Temperaturwechselbeständigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, schnelle Temperaturschwankungen zu überstehen, ohne Schaden zu nehmen.
Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, bei denen die Bauteile plötzlichen und extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.
Die Kombination aus hoher Wärmeleitfähigkeit und geringer Wärmeausdehnung von SiC trägt zu seiner hervorragenden Temperaturwechselbeständigkeit bei.
Dadurch eignet sich SiC für den Einsatz in Umgebungen, in denen andere Materialien versagen könnten.
4. Festigkeit bei hohen Temperaturen und chemische Beständigkeit
Siliciumcarbid behält seine mechanische Festigkeit bei Temperaturen von bis zu 1.400˚C bei.
Dies ist deutlich höher als bei vielen anderen Werkstoffen.
Außerdem weist es eine hohe chemische Korrosionsbeständigkeit auf.
Dadurch wird seine Eignung für Hochtemperaturanwendungen weiter verbessert.
Diese Beständigkeit gegen chemische Reaktionen gewährleistet, dass SiC-Bauteile die Materialien, mit denen sie in Berührung kommen, nicht nachteilig beeinflussen.
Dadurch sind sie ideal für den Einsatz in Halbleiterprozessanlagen, Wärmetauschern und anderen kritischen Komponenten.
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