SiC और Si3N4 सिरेमिक

सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) और सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) प्रत्येक के अपने अलग-अलग फायदे हैं जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों में अमूल्य बनाते हैं। सिलिकॉन कार्बाइड का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा क्षेत्रों में इसके उच्च तापमान स्थिरता और अर्धचालक गुणों के कारण बड़े पैमाने पर किया जाता है। इसके विपरीत, सिलिकॉन नाइट्राइड अपने बेहतर यांत्रिक गुणों और पहनने के प्रतिरोध के कारण यांत्रिक और मोटर वाहन उद्योगों में प्रमुख है। नीचे उनकी प्रदर्शन विशेषताओं और अनुप्रयोग उद्योगों की विस्तृत तुलना दी गई है:

प्रदर्शन गुण:

1. उच्च तापमान प्रतिरोध:

   • लगभग 1600°C तक तापमान सहन कर सकता है।
   • अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान 1400°C से 1800°C तक होता है।

2. कठोरता:

   • मोह कठोरता 9.2-9.5.
   • मोहस कठोरता 9.5.

3. पहनने के प्रतिरोध:

   • SiC और Si3N4 दोनों अपनी उच्च कठोरता के कारण उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध का प्रदर्शन करते हैं।

4. ऑक्सीकरण प्रतिरोध:

   • दोनों सामग्रियों में उच्च तापमान पर अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है।

5. ऊष्मीय चालकता:

   • तापीय चालकता 120-270 W/m·K के बीच होती है।
   • तापीय चालकता लगभग 20-30 W/m·K है।

6. विद्युत गुण:

   • एक विस्तृत बैंडगैप सेमीकंडक्टर, उच्च-शक्ति और उच्च-आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आदर्श।
   • आम तौर पर एक इन्सुलेटर के रूप में और इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

7. प्रभाव प्रतिरोध:

   •  अच्छा थर्मल शॉक प्रतिरोध और यांत्रिक प्रभाव प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।

अनुप्रयोग उद्योग：

1. इलेक्ट्रॉनिक्स और अर्धचालक:

   • उच्च-शक्ति, उच्च-आवृत्ति और उच्च तापमान वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे डायोड, एमओएसएफईटी और आईजीबीटी में उपयोग किया जाता है।
   • इंसुलेटर, सबस्ट्रेट्स और इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग सामग्री में उपयोग किया जाता है।

2. यांत्रिक और धातुकर्म:

   • पंप, वाल्व, बियरिंग और नोजल जैसे उच्च तापमान और संक्षारण प्रतिरोधी यांत्रिक भागों के निर्माण में नियोजित।
   • उच्च शक्ति, पहनने के लिए प्रतिरोधी यांत्रिक घटकों जैसे बीयरिंग, सील और काटने के उपकरण के लिए उपयोग किया जाता है।

3. एयरोस्पेस:

   • उच्च तापमान वाली संरचनात्मक सामग्रियों और हीट एक्सचेंजर्स में उपयोग किया जाता है।
   • इंजन घटकों और उच्च तापमान वाले संरचनात्मक भागों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

4. ऊर्जा:

   •  परमाणु रिएक्टरों में संरचनात्मक सामग्रियों और हीट एक्सचेंजर्स में उपयोग किया जाता है।

5. रासायनिक उद्योग:

   •  उच्च तापमान भट्टी ट्यूबों, भट्ठी फर्नीचर और रासायनिक रिएक्टर अस्तर में लागू किया जाता है।

6. चिकित्सा उपकरण:

   • जैव-संगत कृत्रिम जोड़ों और दंत प्रत्यारोपण के निर्माण में उपयोग किया जाता है।