炭化ケイ素（SiC）は、その卓越した熱特性、高い機械的強度、耐薬品性で有名です。
炭化ケイ素の限界温度は、構造的完全性を維持し、高温での化学反応に耐える能力によって決まります。
炭化ケイ素は1,400℃まで高い機械的強度を維持することができます。
また、1,200℃の空気中で酸化ケイ素の保護膜を形成するため、1,600℃まで使用可能です。
しかし、安定性の上限は約2,500℃であり、融点は約2,830℃である。
これらの特性により、炭化ケイ素はさまざまな産業における高温用途の貴重な材料となっている。
トップ5のポイントを解説炭化ケイ素が高温用途に最適な理由は？
1.高温での高い機械的強度
炭化ケイ素は1,400℃まで高い機械的強度を維持します。
このため、極端な高温下での構造的完全性が要求される用途に適しています。
2.耐薬品性と酸化
炭化ケイ素は、800℃までの酸、アルカリ、溶融塩による化学的攻撃に対して耐性があります。
1,200°Cで保護酸化ケイ素被膜を形成し、耐酸化性を高め、著しい劣化なしに1,600°Cまで使用できる。
3.熱伝導率と耐熱衝撃性
炭化ケイ素の熱伝導率は120～270W/mKと高く、高温用途には欠かせない。
また、低熱膨張率（4.0x10-6/℃）と高い耐熱衝撃性により、急激な温度変化に強く、マイクロクラックの発生を防ぎます。
4.安定性の上限と融点
炭化ケイ素は1,600℃を超えると空気中で酸化するが、安定性の上限は2,500℃程度である。
融点は約2,830℃であり、超高温でも最も安定な材料の一つである。
5.高温産業での用途
炭化ケイ素はそのユニークな特性により、計器、冶金、セラミック、化学、電気産業で広く使用されている。
炭化ケイ素は、高炉のライニングブロックやレンガ、電気炉の発熱体、半導体炉のウェーハトレイサポートやパドルとして使用されています。
炭化ケイ素エレメントは2,400°F (1,316°C)を超える温度でも使用できるため、2,000°F (1,093°C)を超えるラジアントチューブ用途に適しています。
反応融着(RB)SiCラジアントチューブは、このような高温用途に推奨されるが、適切なシーリングフランジの製造が困難なため、製造上の課題がある。
要約すると、炭化ケイ素は高い機械的強度を維持し、化学反応に抵抗し、極端な温度に耐えることができるため、さまざまな高温用途に理想的な材料である。
また、熱伝導性、耐熱衝撃性、高融点などの特性により、過酷な条件下でも安定した性能を発揮することが求められる産業での使用にも適しています。
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