Siliziumkarbid (SiC) ist aufgrund seiner außergewöhnlichen mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, insbesondere in Hochtemperatur- und korrosiven Umgebungen.
Zusammenfassung:
Siliciumcarbid ist eine harte, synthetisch hergestellte Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff. Es wird wegen seiner hohen Wärmeleitfähigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit und chemischen Inertheit geschätzt. Diese Eigenschaften ermöglichen den Einsatz in verschiedenen Industriezweigen, darunter Elektronik, Automobilbau, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung.
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Ausführliche Erläuterung:Mechanische Eigenschaften:
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Siliziumkarbid hat eine Mohshärte von 9 und ist damit fast so hart wie Diamant. Diese hohe Härte macht es ideal für Anwendungen, die Abriebfestigkeit erfordern, wie z. B. Schleifscheiben, Schleifpapier und Schneidwerkzeuge. Seine mechanische Festigkeit begünstigt auch den Einsatz in stark beanspruchten Bauteilen, wie z. B. in der Automobil- und Luftfahrtindustrie.
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Thermische Eigenschaften:
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SiC weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit (120-270 W/mK) auf, die für die Wärmeableitung in Hochtemperaturumgebungen entscheidend ist. Diese Eigenschaft ist bei Anwendungen wie Heizelementen in Industrieöfen und Komponenten in Raketentriebwerken von Vorteil. Darüber hinaus machen die geringe Wärmeausdehnung und die hohe Temperaturwechselbeständigkeit das Material bei schnellen Temperaturwechseln haltbar und verhindern Schäden durch Mikrorisse.Chemische Beständigkeit:
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Siliciumcarbid ist chemisch inert und widersteht Reaktionen mit den meisten Substanzen. Diese Eigenschaft ist besonders nützlich in korrosiven Umgebungen, wie z. B. bei Entschwefelungsdüsen in Kraftwerken und Komponenten in Chemiepumpen. Seine Korrosionsbeständigkeit verlängert die Lebensdauer in diesen Anwendungen und reduziert Wartungskosten und Ausfallzeiten.
Elektrische Eigenschaften:
Als Halbleitermaterial hat SiC eine breite Bandlücke, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Elektronenbeweglichkeit. Mit diesen Eigenschaften ist SiC herkömmlichen Materialien wie Silizium und Galliumarsenid in der Leistungselektronik überlegen. SiC-Bauteile können bei höheren Temperaturen und Spannungen betrieben werden, was sie für moderne Stromversorgungssysteme und Elektrofahrzeuge unverzichtbar macht.
