SiC ve Si3N4 Seramikleri

Silisyum karbür (SiC) ve silisyum nitrür (Si3N4) her birinin onları çeşitli uygulamalarda paha biçilmez kılan farklı avantajları vardır. Silisyum karbür, yüksek sıcaklık stabilitesi ve yarı iletken özelliklerinden dolayı elektronik ve enerji sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Buna karşılık silisyum nitrür, üstün mekanik özellikleri ve aşınma direnci nedeniyle mekanik ve otomotiv endüstrilerinde öne çıkıyor. Aşağıda performans özelliklerinin ve uygulama endüstrilerinin ayrıntılı bir karşılaştırması bulunmaktadır:

Performans Özellikleri:

1. Yüksek Sıcaklık Dayanımı:

   • Yaklaşık 1600°C'ye kadar sıcaklıklara dayanabilir.
   • Maksimum çalışma sıcaklığı 1400°C ila 1800°C arasındadır.

2. Sertlik:

   • Mohs sertliği 9.2-9.5.
   • Mohs sertliği 9.5.

3. Aşınma direnci:

   • Hem SiC hem de Si3N4, yüksek sertliklerinden dolayı mükemmel aşınma direnci sergiler.

4. Oksidasyon Direnci:

   • Her iki malzeme de yüksek sıcaklıklarda iyi oksidasyon direncine sahiptir.

5. Termal iletkenlik:

   • Isı iletkenliği 120-270 W/m·K aralığındadır.
   • Isı iletkenliği yaklaşık 20-30 W/m·K'dir.

6. Elektriksel Özellikler:

   • Yüksek güçlü ve yüksek frekanslı elektronik cihazlar için ideal, geniş bant aralıklı bir yarı iletken.
   • Genellikle yalıtkan olarak ve elektronik paketleme için kullanılır.

7. Etki dayanıklılığı:

   •  İyi termal şok direnci ve mekanik darbe direnci sergiler.

Uygulama Endüstrileri:

1. Elektronik ve Yarı İletkenler:

   • Diyotlar, MOSFET'ler ve IGBT'ler gibi yüksek güçlü, yüksek frekanslı ve yüksek sıcaklıktaki elektronik cihazlarda kullanılır.
   • Yalıtkanlarda, alt tabakalarda ve elektronik ambalaj malzemelerinde kullanılır.

2. Mekanik ve Metalurji:

   • Pompalar, valfler, yataklar ve nozullar gibi yüksek sıcaklığa ve korozyona dayanıklı mekanik parçaların üretiminde kullanılır.
   • Rulmanlar, contalar ve kesici takımlar gibi yüksek mukavemetli, aşınmaya dayanıklı mekanik bileşenler için kullanılır.

3. Uzay:

   • Yüksek sıcaklıktaki yapı malzemeleri ve ısı eşanjörlerinde kullanılır.
   • Motor bileşenlerinin ve yüksek sıcaklığa dayanıklı yapısal parçaların imalatında uygulanır.

4. Enerji:

   •  Nükleer reaktörlerdeki yapısal malzemeler ve ısı eşanjörlerinde kullanılır.

5. Kimyasal endüstri:

   •  Yüksek sıcaklıktaki fırın tüplerinde, fırın mobilyalarında ve kimyasal reaktör astarlarında uygulanır.

6. Tıbbi cihazlar:

   • Biyouyumlu yapay eklemlerin ve diş implantlarının üretiminde kullanılır.