炭化ケイ素（SiC）は、1600℃もの高温まで機械的強度と構造的完全性を維持することができる。
この高温耐性は、その強力な結晶格子結合と、高温での酸化ケイ素保護層の形成によるものです。
高温耐性
炭化ケイ素は、炭素原子とケイ素原子の四面体からなり、結晶格子内で強い結合を形成しています。
この構造により、SiCは非常に硬く強い材料となり、超高温でも機械的強度を維持することができる。
この材料は、800℃までは酸、アルカリ、溶融塩に侵されない。
この温度以上では、空気中でSiCは1200℃で酸化ケイ素の保護膜を形成し、強度を損なうことなく1600℃まで使用できる。
この保護層は、高温でのさらなる酸化や劣化を防ぐバリアとして機能する。
熱伝導性と耐熱衝撃性
SiCはまた、120～270W/(m∙K)の高い熱伝導率を示し、これが高温に耐える能力の一因となっています。
この高い熱伝導率は、熱を素早く放散させるのに役立ち、材料の破損につながる可能性のある熱応力を低減します。
さらに、SiCは熱膨張率が低く（4.0x10-6/℃）、これは他の多くの半導体材料よりも小さい。
この低熱膨張は、耐熱衝撃性をさらに向上させ、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。
用途と重要性
耐高温性、高熱伝導性、耐熱衝撃性のユニークな組み合わせにより、SiCは様々な高温用途に理想的な材料となっている。
SiCは、半導体炉、電気炉の発熱体、タービンやその他の高温環境用の部品に一般的に使用されている。
高温でも劣化することなく強度と完全性を維持できるため、極端な条件が一般的な産業では貴重な材料となっています。
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