炭化ケイ素（SiC）は、その卓越した熱特性、特に高い熱伝導率でよく知られている。そのため、さまざまな高温用途に好まれる材料となっています。
SiCは熱伝導率が高い？知っておくべき4つのポイント
1.SiCの熱伝導率
SiCの熱伝導率は120～270W/mKです。この範囲は、特に半導体やセラミック産業において、他の材料に比べて高いと考えられています。例えば、SiCの熱伝導率は、通常150W/mKを超えない一般的な鋼や鋳鉄よりも高い。SiCの高い熱伝導率は、その強い共有結合と、熱の効率的な伝達を可能にする効率的な格子構造に起因している。
2.熱伝導率に対する温度の影響
SiCの熱伝導率は、温度の上昇とともに低下することに注意することが重要である。しかし、高温でもSiCは比較的高い熱伝導率を維持しており、これは半導体炉や冶金プロセスのような高温環境での用途にとって極めて重要である。
3.SiCのその他の熱特性
SiCは、高い熱伝導率に加えて、熱膨張率が低い（4.0x10-6/℃）ことも特徴であり、これが熱応力下での安定性に寄与している。この低熱膨張は、その高い熱伝導率と相まって、SiCの耐熱衝撃性を高めている。耐熱衝撃性とは、材料が損傷を受けることなく急激な温度変化に耐える能力のことで、高温用途に使用される材料にとって重要な特性である。
4.高い熱伝導率の恩恵を受ける用途
SiCの高い熱伝導率は、熱管理が重要な様々な用途に適しています。例えば、SiCはタービン部品、炉の内張り、半導体製造装置などに使用されている。これらの用途では、SiCの効率的な熱伝導能力が安定した動作温度を維持し、装置の寿命を延ばすのに役立ちます。
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