炭化ケイ素(SiC)は、そのユニークな特性によって際立った素材であり、様々な用途で高い価値を発揮します。
知っておくべき炭化ケイ素（SiC）の7つの主な利点
優れた耐熱性
SiCは、1400°Cに達する温度でも高い機械的強度を維持します。このため、固定および可動タービン部品、熱交換器、半導体プロセス装置などの高温環境での用途に最適です。
高い熱伝導率と低い熱膨張係数
SiCの熱伝導率は120～270W/mKで、熱膨張率は4.0x10-6/℃と低い。これらの特性は、熱交換器や半導体プロセス装置のような急激な温度変化が生じる用途において極めて重要な、優れた耐熱衝撃性に寄与しています。
優れた耐熱衝撃性
高い熱伝導率と低い熱膨張率の組み合わせにより、SiCは損傷を受けることなく急激な温度変化に耐えることができます。この特性は、タービン部品や熱交換器など、熱応力が材料の破損につながる可能性のある用途で特に有益です。
高い硬度と優れた化学的不活性
SiCの硬度はダイヤモンドや炭化ホウ素に次いで高く、シール、ベアリング、研磨材などの耐摩耗用途に優れた材料です。化学的不活性と耐腐食性により、発電所の脱硫ノズルやケミカルポンプの部品など、腐食環境での使用に適しています。
先端技術への応用
第3世代のワイドバンドギャップ半導体材料であるSiCは、大きなバンドギャップ、高い熱伝導性、高い電子飽和移動度を持ち、パワー半導体用途ではシリコンやガリウムヒ素のような従来の材料よりも優れている。その特性は、より効率的でコンパクトなパワーデバイスの開発を可能にする。
加工性と汎用性
SiCは導電性セラミックスにすることで加工性を向上させることができ、放電加工による複雑な形状の部品の製造が可能になります。この汎用性により、航空宇宙や防衛など様々な産業での用途が広がり、その高い硬度と軽量性から防弾装甲として使用されている。
まとめ
まとめると、熱的、機械的、化学的特性を併せ持つSiCは、伝統的な産業用途から先端技術分野まで、さまざまな産業で非常に有利な材料である。過酷な条件下でも優れた性能を発揮する能力と、製造工程における汎用性は、その有用性と価値をさらに高めています。
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