SiC ir Si3N4 keramika

Silicio karbidas (SiC) ir silicio nitridas (Si3N4) kiekvienas iš jų turi aiškių pranašumų, dėl kurių jie yra neįkainojami įvairiose programose. Dėl stabilumo aukštoje temperatūroje ir puslaidininkių savybių silicio karbidas plačiai naudojamas elektronikos ir energetikos sektoriuose. Priešingai, silicio nitridas yra žinomas mechanikos ir automobilių pramonėje dėl savo puikių mechaninių savybių ir atsparumo dilimui. Žemiau pateikiamas išsamus jų veikimo charakteristikų ir taikomųjų pramonės šakų palyginimas:

Eksploatacines savybes:

1. Atsparumas aukštai temperatūrai:

   • Atlaiko iki maždaug 1600°C temperatūrą.
   • Maksimali darbinė temperatūra svyruoja nuo 1400°C iki 1800°C.

2. Kietumas:

   • Moho kietumas 9.2–9.5.
   • Moho kietumas 9.5.

3. Atsparumas dilimui:

   • Tiek SiC, tiek Si3N4 pasižymi puikiu atsparumu dilimui dėl didelio kietumo.

4. Atsparumas oksidacijai:

   • Abi medžiagos turi gerą atsparumą oksidacijai aukštoje temperatūroje.

5. Šilumos laidumas:

   • Šilumos laidumas svyruoja nuo 120-270 W/m·K.
   • Šilumos laidumas yra apie 20-30 W/m·K.

6. Elektrinės savybės:

   • Plataus dažnio juostos puslaidininkis, idealiai tinkantis didelės galios ir aukšto dažnio elektroniniams įrenginiams.
   • Paprastai naudojamas kaip izoliatorius ir elektroninėms pakuotėms.

7. Atsparumas smūgiams:

   •  Pasižymi geru atsparumu šiluminiam smūgiui ir atsparumui mechaniniams smūgiams.

Taikymo pramonė:

1. Elektronika ir puslaidininkiai:

   • Naudojamas didelės galios, aukšto dažnio ir aukštos temperatūros elektroniniuose įrenginiuose, tokiuose kaip diodai, MOSFET ir IGBT.
   • Naudojamas izoliatoriuose, substratuose ir elektroninėse pakavimo medžiagose.

2. Mechanika ir metalurgija:

   • Naudojamas gaminant aukštai temperatūrai ir korozijai atsparias mechanines dalis, pvz., siurblius, vožtuvus, guolius ir purkštukus.
   • Naudojamas didelio stiprumo, dilimui atspariems mechaniniams komponentams, tokiems kaip guoliai, sandarikliai ir pjovimo įrankiai.

3. Oro erdvė:

   • Naudojamas aukštos temperatūros konstrukcinėse medžiagose ir šilumokaičiuose.
   • Taikoma variklio komponentų ir aukštos temperatūros konstrukcijų dalių gamyboje.

4. Energetika:

   •  Naudojamas konstrukcinėse medžiagose ir šilumokaičiuose branduoliniuose reaktoriuose.

5. Chemijos pramonė:

   •  Taikoma aukštos temperatūros krosnių vamzdžiams, krosnių baldams ir cheminių reaktorių pamušalams.

6. Medicininiai prietaisai:

   • Naudojamas biologiškai suderinamų dirbtinių sąnarių ir dantų implantų gamyboje.