SiC ja Si3N4 keramiikka

Piikarbidi (SiC) ja piinitridi (Si3N4) jokaisella on selkeitä etuja, jotka tekevät niistä korvaamattomia erilaisissa sovelluksissa. Piikarbidia käytetään laajasti elektroniikka- ja energiasektorilla sen korkeiden lämpötilojen stabiiliuden ja puolijohdeominaisuuksien vuoksi. Sitä vastoin piinitridi on merkittävä mekaanisessa ja autoteollisuudessa sen erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien ja kulutuskestävyyden vuoksi. Alla on yksityiskohtainen vertailu niiden suorituskykyominaisuuksista ja sovellustoimialoista:

Suorituskykyominaisuudet:

1. Korkean lämpötilan kestävyys:

   • Kestää jopa noin 1600°C lämpötiloja.
   • Maksimi käyttölämpötila vaihtelee välillä 1400°C - 1800°C.

2. Kovuus:

   • Mohsin kovuus 9.2-9.5.
   • Mohsin kovuus 9.5.

3. Kulutuskestävyys:

   • Sekä SiC:llä että Si3N4:llä on erinomainen kulutuskestävyys korkean kovuutensa ansiosta.

4. Hapettumiskestävyys:

   • Molemmilla materiaaleilla on hyvä hapettumisenkestävyys korkeissa lämpötiloissa.

5. Lämmönjohtokyky:

   • Lämmönjohtavuus vaihtelee välillä 120-270 W/m·K.
   • Lämmönjohtavuus on noin 20-30 W/m·K.

6. Sähköiset ominaisuudet:

   • Leveä kaistaväli puolijohde, ihanteellinen suuritehoisille ja korkeataajuisille elektronisille laitteille.
   • Yleensä käytetään eristeenä ja elektroniikkapakkauksissa.

7. Iskunkestävyys:

   •  Sillä on hyvä lämpöiskun kestävyys ja mekaanisen iskunkestävyys.

Sovellusteollisuus:

1. Elektroniikka ja puolijohteet:

   • Käytetään suuritehoisissa, korkeataajuisissa ja korkean lämpötilan elektronisissa laitteissa, kuten diodeissa, MOSFET:issä ja IGBT:issä.
   • Käytetään eristeissä, substraateissa ja elektronisissa pakkausmateriaaleissa.

2. Mekaaninen ja metallurgia:

   • Käytetään korkean lämpötilan ja korroosionkestävien mekaanisten osien, kuten pumppujen, venttiilien, laakereiden ja suuttimien valmistuksessa.
   • Käytetään lujien, kulutusta kestävien mekaanisten komponenttien, kuten laakereiden, tiivisteiden ja leikkaustyökalujen, valmistukseen.

3. Aerospace:

   • Käytetään korkeiden lämpötilojen rakennemateriaaleissa ja lämmönvaihtimissa.
   • Käytetään moottorikomponenttien ja korkeita lämpötiloja kestävien rakenneosien valmistuksessa.

4. energia:

   •  Käytetään rakennemateriaaleissa ja lämmönvaihtimissa ydinreaktoreissa.

5. Kemianteollisuus:

   •  Käytetään korkean lämpötilan uuniputkissa, uunikalusteissa ja kemiallisten reaktorien vuorauksissa.

6. Lääketieteelliset laitteet:

   • Käytetään bioyhteensopivien tekonivelten ja hammasimplanttien valmistukseen.