炭化ケイ素は耐熱性が高い。
1600℃までの温度で機械的強度と構造的完全性を維持することができます。
この高い耐熱性は、強い結晶格子結合、高い熱伝導率、低い熱膨張率、優れた耐熱衝撃性によるものです。
高温での機械的強度
炭化ケイ素(SiC)は、超高温でも卓越した機械的強度を示します。
1600℃に近い温度まで、この強度を失うことなく維持することができます。
これは、半導体炉や電気炉のような高温用途に使用する上で極めて重要です。
結晶格子中のケイ素原子と炭素原子の間の強固な結合が、高温での耐久性と耐劣化性に寄与している。
熱伝導性
SiCの熱伝導率は120～270W/mKと高い。
これは一般的な鋼や鋳鉄よりも高い。
この特性により、熱が材料全体に均等に分散され、局所的な過熱や熱応力が発生する可能性が低くなります。
熱伝導率は温度とともに低下しますが、SiCは初期値が高いため、極端な暑さでも効果を維持します。
耐熱衝撃性
高い熱伝導率と低い熱膨張率（4.0x10-6/℃）の組み合わせにより、SiCは卓越した耐熱衝撃性を備えています。
これは、SiCがマイクロクラックの発生や永久的な損傷を受けることなく、急激な温度変化に耐えられることを意味します。
この弾力性は、材料が急激な温度変動に見舞われる可能性のある用途において極めて重要です。
化学的安定性
SiCは化学的な攻撃にも非常に強い。
800℃までの酸、アルカリ、溶融塩には影響されません。
空気中では、1200℃で酸化ケイ素の保護皮膜を形成し、高温に対する耐久性と耐性をさらに高めます。
この化学的純度と高温での劣化に対する耐性により、SiCは過酷な化学環境での安定性が要求される用途に好まれる材料となっている。
まとめると、炭化ケイ素は、高い機械的強度、優れた熱伝導性、低い熱膨張率、および卓越した耐熱衝撃性というユニークな特性の組み合わせにより、耐久性と安定性が最も重要な高温用途に理想的な材料となっています。
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