SiC- en Si3N4-keramiek

Siliciumcarbide (SiC) en siliciumnitride (Si3N4) elk hebben duidelijke voordelen die ze van onschatbare waarde maken in verschillende toepassingen. Siliciumcarbide wordt veelvuldig gebruikt in de elektronica- en energiesector vanwege de hoge temperatuurstabiliteit en halfgeleidereigenschappen. Siliciumnitride is daarentegen prominent aanwezig in de mechanische en automobielindustrie vanwege zijn superieure mechanische eigenschappen en slijtvastheid. Hieronder vindt u een gedetailleerde vergelijking van hun prestatiekenmerken en toepassingsindustrieën:

Prestatiekenmerken:

1. Weerstand op hoge temperatuur:

   • Bestand tegen temperaturen tot ongeveer 1600°C.
   • De maximale bedrijfstemperatuur varieert van 1400°C tot 1800°C.

2. Hardheid:

   • Mohs-hardheid van 9.2-9.5.
   • Mohs-hardheid van 9.5.

3. Slijtvastheid:

   • Zowel SiC als Si3N4 vertonen een uitstekende slijtvastheid vanwege hun hoge hardheid.

4. Oxidatieweerstand:

   • Beide materialen hebben een goede oxidatieweerstand bij hoge temperaturen.

5. Warmtegeleiding:

   • De thermische geleidbaarheid varieert van 120-270 W/m·K.
   • De thermische geleidbaarheid bedraagt ​​ongeveer 20-30 W/m·K.

6. Elektrische eigenschappen:

   • Een halfgeleider met grote bandafstand, ideaal voor elektronische apparaten met hoog vermogen en hoge frequentie.
   • Over het algemeen gebruikt als isolator en voor elektronische verpakkingen.

7. Impact weerstand:

   •  Vertoont goede thermische schokbestendigheid en mechanische slagvastheid.

Toepassingsindustrieën:

1. Elektronica en halfgeleiders:

   • Gebruikt in elektronische apparaten met hoog vermogen, hoge frequentie en hoge temperaturen, zoals diodes, MOSFET's en IGBT's.
   • Gebruikt in isolatoren, substraten en elektronische verpakkingsmaterialen.

2. Mechanisch en metallurgie:

   • Gebruikt bij de productie van hoge temperatuur- en corrosiebestendige mechanische onderdelen zoals pompen, kleppen, lagers en spuitmonden.
   • Gebruikt voor zeer sterke, slijtvaste mechanische componenten zoals lagers, afdichtingen en snijgereedschappen.

3. Aerospace:

   • Gebruikt in structurele materialen en warmtewisselaars voor hoge temperaturen.
   • Toegepast bij de vervaardiging van motorcomponenten en structurele onderdelen voor hoge temperaturen.

4. Energie:

   •  Gebruikt in structurele materialen en warmtewisselaars in kernreactoren.

5. Chemische industrie:

   •  Toegepast in ovenbuizen voor hoge temperaturen, ovenmeubilair en bekledingen van chemische reactoren.

6. Medische apparaten:

   • Gebruikt bij de vervaardiging van biocompatibele kunstmatige gewrichten en tandheelkundige implantaten.