Ceramika SiC i Si3N4

Węglik krzemu (SiC) i azotek krzemu (Si3N4) każdy z nich ma wyraźne zalety, które czynią je nieocenionymi w różnych zastosowaniach. Węglik krzemu jest szeroko stosowany w sektorze elektronicznym i energetycznym ze względu na jego stabilność w wysokich temperaturach i właściwości półprzewodnikowe. Natomiast azotek krzemu jest popularny w przemyśle mechanicznym i motoryzacyjnym ze względu na swoje doskonałe właściwości mechaniczne i odporność na zużycie. Poniżej znajduje się szczegółowe porównanie ich charakterystyki działania i branż zastosowań:

Charakterystyka działania:

1. Odporność na wysoką temperaturę:

   • Wytrzymuje temperatury do około 1600°C.
   • Maksymalna temperatura pracy mieści się w zakresie od 1400°C do 1800°C.

2. Twardość

   • Twardość Mohsa 9.2-9.5.
   • Twardość Mohsa 9.5.

3. Odporność na zużycie:

   • Zarówno SiC, jak i Si3N4 wykazują doskonałą odporność na zużycie ze względu na wysoką twardość.

4. Odporność na utlenianie:

   • Obydwa materiały mają dobrą odporność na utlenianie w wysokich temperaturach.

5. Przewodność cieplna:

   • Przewodność cieplna waha się w granicach 120-270 W/m·K.
   • Przewodność cieplna wynosi około 20-30 W/m·K.

6. Właściwości elektryczne:

   • Półprzewodnik o szerokiej przerwie energetycznej, idealny do urządzeń elektronicznych o dużej mocy i wysokiej częstotliwości.
   • Powszechnie stosowany jako izolator i do opakowań elektronicznych.

7. Odporność na uderzenia:

   •  Wykazuje dobrą odporność na szok termiczny i odporność na uderzenia mechaniczne.

Branże zastosowań:

1. Elektronika i półprzewodniki:

   • Stosowany w urządzeniach elektronicznych o dużej mocy, wysokiej częstotliwości i wysokiej temperaturze, takich jak diody, tranzystory MOSFET i IGBT.
   • Stosowany w izolatorach, podłożach i elektronicznych materiałach opakowaniowych.

2. Mechanika i metalurgia:

   • Zatrudniony przy produkcji części mechanicznych odpornych na wysoką temperaturę i korozję, takich jak pompy, zawory, łożyska i dysze.
   • Stosowany do wysokowytrzymałych i odpornych na zużycie elementów mechanicznych, takich jak łożyska, uszczelnienia i narzędzia skrawające.

3. Lotnictwo:

   • Stosowany w wysokotemperaturowych materiałach konstrukcyjnych i wymiennikach ciepła.
   • Stosowany do produkcji elementów silników i elementów konstrukcyjnych pracujących w wysokich temperaturach.

4. Energia:

   •  Stosowany w materiałach konstrukcyjnych i wymiennikach ciepła w reaktorach jądrowych.

5. Przemysł chemiczny:

   •  Stosowany w rurach pieców wysokotemperaturowych, meblach pieców i wykładzinach reaktorów chemicznych.

6. Urządzenia medyczne:

   • Stosowany do produkcji biokompatybilnych sztucznych stawów i implantów dentystycznych.