जब पुनः क्रिस्टलीकृत सीआईसी (आरएसआईसी) उच्च तापमान अनुप्रयोगों में घने सीआईसी (एसएसआईसी) से बेहतर प्रदर्शन करता है?

सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री चयन में, एक आम धारणा हैः

SSiC हमेशा RSiC से बेहतर होता है

क्योंकि:

• उच्च घनत्व
• उच्च शक्ति
• कम छिद्रता

हालांकि, वास्तविक उच्च तापमान प्रणालियों में, यह धारणा हमेशा सही नहीं होती है।

विशिष्ट इंजीनियरिंग तर्कः

• उच्च शक्ति → बेहतर विश्वसनीयता
• कम छिद्र → बेहतर प्रदर्शन

अतः:

सभी मामलों में एसएसआईसी को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

वास्तविक अनुप्रयोगों मेंः

• कुछ एसएसआईसी घटक थर्मल तनाव के तहत दरार
• आरएसआईसी घटक स्थिर रूप से कार्य करना जारी रखते हैं
• घने पदार्थों में अत्यधिक ताप की स्थिति में अक्सर विफलताएं होती हैं

यह दर्शाता है कि केवल बल ही नियंत्रण कारक नहीं है।

उच्च तापमान पर, प्रदर्शन निम्नलिखित द्वारा शासित होता हैः

• थर्मल तनाव
• तापमान ढाल
• संरचनात्मक बाधाएं

केवल यांत्रिक शक्ति नहीं।

SSiC विशेषताएं:

• उच्च घनत्व
• उच्च कठोरता
• उच्च ताप चालकता

परिणाम:

• तेजी से गर्मी हस्तांतरण
• अधिक तापमान ढाल
• उच्च आंतरिक तनाव

आरएसआईसी विशेषताएं:

• नियंत्रित छिद्रता
• कम कठोरता
• कम थर्मल चालकता

परिणाम:

• अधिक क्रमिक तापमान वितरण
• कम थर्मल तनाव

आरएसआईसी संरचना निम्नलिखित की अनुमति देती हैः

सूक्ष्म विरूपण और तनाव आवास

इससे निम्नलिखित होते हैंः

• कम तनाव एकाग्रता
• विलंबित दरार प्रारंभ

SSiC, घना और कठोर होने के नातेः

तनाव को तेजी से जमा करता है।

SSiC:

• क्रैक का प्रसार अपेक्षाकृत प्रत्यक्ष है
• असफलता अचानक हो सकती है

आरएसआईसी:

• छिद्रों से दरारों का मार्ग टूट जाता है
• क्रैक का प्रसार धीमा और अधिक विकृत होता है

इससे क्षति सहनशीलता में सुधार होता है।

आरएसआईसी निम्न में अच्छा प्रदर्शन करता हैः

• अत्यधिक उच्च तापमान वाले वातावरण
• दीर्घकालिक जोखिम की स्थिति

विशेष रूप से जहांः

• थर्मल साइक्लिंग मौजूद है
• तापमान वितरण असमान है

आरएसआईसी बेहतर विकल्प है जबः

• तापमान बहुत अधिक है (करीब 1600~1650°C)
• थर्मल ग्रेडिएंट महत्वपूर्ण हैं
• यांत्रिक भार मध्यम है
• दीर्घकालिक स्थिरता महत्वपूर्ण है

SSiC बेहतर है जबः

• उच्च झुकने का भार
• संरचनात्मक कठोरता आवश्यक है
• परिशुद्धता और आयामी स्थिरता महत्वपूर्ण है

ओवन फर्नीचर अनुप्रयोगों मेंः

• एसएसआईसी बीम → उच्च भार क्षमता
• आरएसआईसी घटक → उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में बेहतर प्रदर्शन

विशेष रूप से:

• उच्च तापमान अछूता वर्गों
• कम भार वाले संरचनात्मक भाग

सामग्री का चयन प्रणाली की स्थितियों पर आधारित होना चाहिए

सिर्फ भौतिक गुण नहीं।

आरएसआईसी एसएसआईसी से बेहतर प्रदर्शन कर सकता है क्योंकिः

• यह ताप तनाव को कम करता है
• यह दरार प्रतिरोध में सुधार करता है
• यह उच्च तापमान स्थिरता प्रदान करता है

सही आवेदन में।

अधिक शक्ति का मतलब हमेशा बेहतर प्रदर्शन नहीं होता

सबसे अच्छी सामग्री वह है जो परिचालन वातावरण से मेल खाती है