Кераміка SiC і Si3N4

Карбід кремнію (SiC) і нітрид кремнію (Si3N4) кожен має певні переваги, які роблять їх неоціненними в різних застосуваннях. Карбід кремнію широко використовується в електроніці та енергетичному секторі завдяки його стійкості до високих температур і властивостям напівпровідника. Навпаки, нітрид кремнію відомий у механічній та автомобільній промисловості завдяки своїм чудовим механічним властивостям та зносостійкості. Нижче наведено детальне порівняння їхніх характеристик продуктивності та галузей застосування:

Характеристики продуктивності:

1. Стійкість до високих температур:

   • Витримує температуру приблизно до 1600°C.
   • Максимальна робоча температура коливається від 1400°C до 1800°C.

2. Твердість:

   • Твердість за Моосом 9.2-9.5.
   • Твердість за Моосом 9.5.

3. Зносостійкість:

   • І SiC, і Si3N4 демонструють чудову зносостійкість завдяки своїй високій твердості.

4. Стійкість до окислення:

   • Обидва матеріали мають гарну стійкість до окислення при високих температурах.

5. Теплопровідність:

   • Коефіцієнт теплопровідності коливається в межах 120-270 Вт/м·К.
   • Теплопровідність близько 20-30 Вт/м·К.

6. Електричні властивості:

   • Широкозонний напівпровідник, ідеальний для потужних і високочастотних електронних пристроїв.
   • Зазвичай використовується як ізолятор і для електронної упаковки.

7. Стійкість до ударів:

   •  Виявляє хорошу стійкість до термічних ударів і механічних впливів.

Галузі застосування:

1. Електроніка та напівпровідники:

   • Використовується в потужних, високочастотних і високотемпературних електронних пристроях, таких як діоди, MOSFET і IGBT.
   • Використовується в ізоляторах, підкладках та електронних пакувальних матеріалах.

2. Механіка та металургія:

   • Використовується у виробництві високотемпературних і стійких до корозії механічних частин, таких як насоси, клапани, підшипники та форсунки.
   • Використовується для високоміцних, зносостійких механічних компонентів, таких як підшипники, ущільнення та ріжучі інструменти.

3. Аерокосмічний:

   • Використовується у високотемпературних конструкційних матеріалах і теплообмінниках.
   • Застосовується у виробництві деталей двигунів і високотемпературних конструкційних деталей.

4. Енергія:

   •  Використовується в конструкційних матеріалах і теплообмінниках в ядерних реакторах.

5. Хімічна промисловість:

   •  Застосовується в трубах високотемпературних печей, меблях печей і футерівках хімічних реакторів.

6. Медичні вироби:

   • Використовується у виробництві біосумісних штучних суглобів і зубних імплантатів.