炭化ケイ素(SiC)は、焼結、反応接合、結晶成長、化学気相成長(CVD)など、さまざまな方法で加工される。それぞれの方法には独自の特徴と用途があり、伝統的な産業と新興産業の両方におけるSiCの多用途性と幅広い用途に貢献している。
焼結:
焼結では、純粋なSiC粉末と非酸化物の焼結助剤を使用する。このプロセスでは、従来のセラミック成形技術を使用し、不活性雰囲気中、最高2000℃以上の温度で焼結する必要がある。この方法は、高温での機械的強度、高硬度、高弾性率、高耐摩耗性、高熱伝導性、耐食性に優れた炭化ケイ素セラミックスを製造する上で極めて重要である。これらの特性により、SiCは高温炉用家具、燃焼、ノズル、熱交換器、シールリング、滑り軸受、防弾装甲、宇宙用反射板、半導体ウェハー作成時の固定材、核燃料被覆材などの用途に適している。反応接合:
反応接合SiCは、SiCと炭素の混合物の成形体に液体シリコンを浸透させることによって製造される。シリコンは炭素と反応し、炭化ケイ素を形成して元のSiC粒子を結合させる。この方法は、特定の機械的特性を持つ材料を作るのに特に効果的で、高い耐摩耗性と耐熱衝撃性を必要とする用途に使用される。
結晶成長と化学気相成長(CVD):
メーカーはCVDを使用して、シリコンウェハー基板上に3C-および6H-炭化ケイ素を成長させます。このプロセスでは、単結晶SiC膜にn型およびp型ドーパントを導入できるため、比較的厚く、不純物のないSiC結晶をコスト効率よく開発できる。CVDで製造されたSiCは電気抵抗が低く、電気を適度に通す。この特性は、高アスペクト比の微小孔を形成するのに有効なEDM法を用いた微細形状の製造に有利である。
SiC粉末の工業的調製: