Siliciumcarbid (SiC) ist ein äußerst widerstandsfähiges Material mit außergewöhnlichen thermischen Eigenschaften, die es für extreme Hochtemperaturanwendungen geeignet machen.Seine obere Stabilitätsgrenze liegt bei etwa 2500°C, der Schmelzpunkt bei etwa 2830°C.SiC besitzt eine hohe mechanische Festigkeit bis zu 1400°C und kann in Umgebungen bis zu 1600°C eingesetzt werden, wo es eine schützende Siliziumoxidschicht bildet.Es weist eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, eine geringe Wärmeausdehnung und eine hohe Beständigkeit gegen Temperaturschocks, Korrosion und chemische Angriffe auf.Diese Eigenschaften machen SiC ideal für Heizelemente, Ofenkomponenten und andere industrielle Hochtemperaturanwendungen.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
-
Temperaturgrenzwerte und Stabilität:
- SiC bleibt stabil bis zu 2500°C mit einem Schmelzpunkt von 2830°C .
- Es bewahrt hohe mechanische Festigkeit bis zu 1400°C und kann in Umgebungen bis zu 1600°C wo es eine schützende Oxidschicht bildet.
- Über 1600°C beginnt SiC an der Luft zu oxidieren, aber seine strukturelle Integrität bleibt bis zu wesentlich höheren Temperaturen erhalten.
-
Thermische Eigenschaften:
- Wärmeleitfähigkeit:SiC hat eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 120-270 W/mK , vergleichbar mit Kupfer, was es zu einem hervorragenden Wärmeleiter macht.
- Thermische Ausdehnung:Sein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient ( 4,0x10-6/°C ) trägt zu seiner hohen Temperaturwechselbeständigkeit die es ermöglicht, schnelle Temperaturschwankungen ohne Rissbildung zu überstehen.
-
Mechanische und chemische Beständigkeit:
- SiC bewahrt seine mechanische Festigkeit bei sehr hohen Temperaturen, ohne nennenswerten Verlust der Festigkeit bis zu 1600°C .
- Es ist resistent gegen Korrosion und chemischen Angriffen, einschließlich Säuren, Laugen und geschmolzenen Salzen, bis zu 800°C .
- Sein extreme Härte und gute Ermüdungsfestigkeit machen es geeignet für anspruchsvolle industrielle Anwendungen.
-
Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen:
- SiC wird häufig verwendet als Heizelemente in Öfen, geeignet für Temperaturen bis zu 1625°C .
- Sein hohe Wärmeleitfähigkeit und geringe Wärmeausdehnung machen es ideal für Anwendungen, die Wärmemanagement und Stabilität erfordern, wie z. B. die Halbleiterherstellung und Komponenten für die Luft- und Raumfahrt.
-
Vorteile im Vergleich:
- Im Vergleich zu anderen Keramiken hat SiC höhere elektrische Leitfähigkeit wodurch es sich für elektronische Anwendungen eignet.
- Seine hervorragenden thermischen Eigenschaften und Widerstandsfähigkeit gegen thermomechanische Belastung verschaffen ihm in extremen Umgebungen einen Vorteil gegenüber Materialien wie Siliziumnitrid.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Siliziumkarbid ein vielseitiges Material mit außergewöhnlichen thermischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften ist, was es zu einer bevorzugten Wahl für Hochtemperaturanwendungen macht.Seine Fähigkeit, die Festigkeit und Stabilität bei extremen Temperaturen aufrechtzuerhalten, in Verbindung mit seiner Beständigkeit gegen Temperaturschock und Korrosion, gewährleistet seine Zuverlässigkeit in anspruchsvollen industriellen Umgebungen.
Zusammenfassende Tabelle:
| Eigenschaft | Einzelheiten |
|---|---|
| Stabilitätsgrenze | Bis zu 2500°C, Schmelzpunkt bei 2830°C |
| Mechanische Festigkeit | Behält seine Festigkeit bis zu 1400°C bei, verwendbar bis zu 1600°C |
| Thermische Leitfähigkeit | 120-270 W/mK, vergleichbar mit Kupfer |
| Thermische Ausdehnung | Niedriger Koeffizient (4,0x10-6/°C), hohe Temperaturwechselbeständigkeit |
| Chemische Beständigkeit | Beständig gegen Säuren, Laugen und geschmolzene Salze bis zu 800°C |
| Anwendungen | Heizelemente, Ofenkomponenten, Halbleiter und Luft- und Raumfahrtanwendungen |
Erfahren Sie, wie Siliziumkarbid Ihre Hochtemperaturprozesse revolutionieren kann. Kontaktieren Sie uns noch heute !
