무압력 소결 탄화규소(SSiC)와 재결정화 탄화규소(RSiC)를 비교해 보세요. 고온 응용 분야에 적합한 재료를 선택하기 위해 다공성, 강도, 열 전도성, 크리프 저항, 내부식성 및 서비스 수명의 차이를 알아보세요.
고온 산업용 응용 분야를 위한 탄화규소 재료를 선택할 때 엔지니어는 종종 가장 널리 사용되는 두 가지 재료를 비교합니다.
- 무압력 소결 탄화규소(SSiC)
- 재결정 탄화규소(RSiC)
두 재료 모두 탄화규소(SiC)를 기반으로 하지만 실제 작동 조건에서는 성능이 크게 다를 수 있습니다.
가장 중요한 차이점은 온도 성능이 아닙니다.
진짜 차이점은다공성.
RSiC는 겉보기 다공성이 최대 17%인 개방형 다공성 구조를 포함하는 반면, SSiC는 개방형 다공성이 거의 0인 거의 완전한 밀도를 갖습니다.
이 차이는 다음에 직접적인 영향을 미칩니다.
- 기계적 강도
- 내식성
- 열전도율
- 크리프 저항
- 서비스 수명
- 장기적인 구조적 신뢰성
가마 가구, 리튬 배터리 용광로, 화학 장비, 반도체 처리 시스템 및 기타 까다로운 산업 응용 분야의 경우 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.
| 재료 | 개방형 다공성 |
|---|---|
| SSiC | ≒0% |
| RSiC | 17% 이하 |
다공성은 단순한 구조적 특성으로 보일 수 있지만 실제 작동 조건에서 재료의 성능을 결정하는 경우가 많습니다.
열린 모공은 다음과 같은 역할을 합니다.
- 균열 발생 장소
- 산화 경로
- 부식 채널
- 스트레스 집중 장치
다공성이 높을수록 장기간 사용 시 성능 저하 위험이 커집니다.
RSiC는 다음으로 구성됩니다.
- 큰 SiC 입자
- 오픈 포어 네트워크
- 경량 구조
장점은 다음과 같습니다:
✔ 우수한 열충격 저항
✔ 낮은 밀도
✔ 경량 가마가구 제작
✔ 대형 부품의 비용 효율적인 제조
SSiC는 다음으로 구성됩니다:
- 미세한 SiC 입자
- 강한 입자 결합
- 거의 완전히 조밀한 구조
장점은 다음과 같습니다:
- ✔ 높은 기계적 강도
- ✔ 우수한 내식성
- ✔ 우수한 내마모성
- ✔ 뛰어난 치수 안정성
- ✔ 긴 서비스 수명
| 재산 | 단위 | SSiC | RSiC |
| SiC 내용 | % | ≥98볼% | ≥99% |
| 밀도 | g/cm3 | ≥3.06 | 2.65–2.75 |
| 개방형 다공성 | % | ≒0 | ≤17 |
| 비커스 경도 | HV1 | 2350 | 1800년~2000년 |
| 로크웰 경도 | R45N | 93 | – |
| 굴곡강도(20°C) | MPa | 320~400 | 90~100 |
| 굴곡강도(고온) | MPa | 300–400 @1300°C | 100–110 @1200°C |
| 탄성률 | 평점 | 410 | 낮추다 |
| 열팽창계수 | 10⁻⁶/K | 4.0 | 4.6 |
| 열전도율(20°C) | W/m·K | 196 | 낮추다 |
| 열전도율(1200°C) | W/m·K | 60 | 35~36 |
| 열충격 저항 | ΔT °C | >350 | 매우 좋은 |
| 최대 서비스 온도(공기) | ℃ | 1650년 | 1650년 |
SSiC와 RSiC의 가장 중요한 차이점 중 하나는 기계적 강도입니다.
SSiC
- 실온에서 320–400MPa
- 1300°C에서 300~400MPa
RSiC
- 실온에서 90~100MPa
- 1200°C에서 100~110MPa
이는 SSiC가 대략적으로 다음을 제공한다는 것을 의미합니다.
RSiC보다.
다음과 같은 애플리케이션의 경우:
- 실리콘 카바이드 롤러
- 장스팬 가마빔
- 리튬 배터리로 구성 요소
- 구조용 가마 가구
이 차이는 매우 중요해집니다.
RSiC에는 열린 기공이 포함되어 있기 때문에:
- 증기가 구조물에 침투할 수 있음
- 산화가 더 쉽게 진행됩니다.
- 부식성 종은 더 깊은 지역에 도달할 수 있습니다.
시간이 지남에 따라 다음과 같은 결과가 발생할 수 있습니다.
- 표면 열화
- 힘 감소
- 구조적 약화
거의 0에 가까운 다공성은 다음을 크게 감소시킵니다.
- 화학적 침투
- 산화 경로
- 내부 부식
결과적으로 SSiC는 다음 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다.
- 리튬전지 소재 생산
- 화학 처리 시스템
- 반도체 장비
- 부식성 로 분위기
SSiC:60W/m·K
RSiC:35~36W/m·K
SSiC는 열을 훨씬 더 빠르게 전달합니다.
이점은 다음과 같습니다.
- 열 구배 감소
- 더욱 균일한 온도 분포
- 낮은 열응력 집중
이는 신뢰성 향상에 직접적으로 기여합니다.
다공성 구조로 인해:
- 입자 경계 슬라이딩이 더 쉽게 발생합니다.
- 스트레스가 모공 주변에 집중되어
- 장기 변형 증가
조밀한 구조는 다음을 제공합니다.
- 강한 입자 결합
- 약 410 GPa의 탄성률
- 우수한 치수 안정성
1000시간을 초과하는 연속 작동의 경우 SSiC는 일반적으로 RSiC보다 형상을 훨씬 더 잘 유지합니다.
✔ 경량 구조가 중요
✔ 열충격 저항은 기본 요구 사항입니다.
✔ 기계적 부하가 상대적으로 낮습니다.
일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 세터 플레이트
- 경량 가마 가구
- 버너 노즐
- 열 순환 구조
✔ 높은 기계적 부하가 존재함
✔ 장스팬 구조가 필요함
✔ 부식성 대기가 존재합니다.
✔ 긴 서비스 수명이 중요합니다.
일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 실리콘 카바이드 롤러
- 실리콘 카바이드 빔
- 열전대 보호 튜브
- 리튬 배터리 가마 가구
- 화학 처리 장비
당사의 탄화규소 솔루션을 살펴보세요:
- RSiC 빔
- RSiC 롤러
- RSiC 세터 플레이트
- RSiC 가마 가구
웹사이트:
아니요.
SSiC는 일반적으로 RSiC보다 3~4배 더 높은 굴곡 강도를 제공합니다.
두 재료 모두 성능이 좋습니다.
RSiC는 경량 열 순환 응용 분야에 주로 선택되는 반면, SSiC는 훨씬 더 높은 강도로 인해 더 큰 안전 마진을 제공합니다.
고부하, 부식성 또는 연속 작동 환경의 경우 SSiC는 일반적으로 훨씬 더 긴 서비스 수명을 제공합니다.
무압력 소결 공정은 거의 완전히 조밀한 미세 구조를 생성하여 강도, 내식성, 내마모성이 우수하고 작동 수명이 길어집니다.
SSiC와 RSiC는 모두 탄화규소 소재이지만 엔지니어링 성능은 크게 다릅니다.
- 경량 구조
- 우수한 열충격 저항
- 저부하 애플리케이션을 위한 비용 효율적인 솔루션
- 거의 0에 가까운 다공성
- 탁월한 기계적 강도
- 우수한 내식성
- 뛰어난 내크리프성
- 더 길어진 작동 수명
구조적 안정성, 신뢰성, 내식성 및 긴 서비스 수명이 요구되는 까다로운 고온 응용 분야의 경우 무압력 소결 탄화규소(SSiC)가 일반적으로 선호되는 엔지니어링 선택입니다.
당사 엔지니어링 팀은 다음을 평가하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.
- 작동 온도
- 기계적 부하
- 열 순환 조건
- 예상 서비스 수명
재료 선택 지원을 받으려면 당사에 문의하십시오.
웹사이트: https://www.hitech-ceram.com/
이메일:Scarlett.s@kegugroup.com
산시성 케구신소재기술유한회사
고온 산업을 위한 고급 탄화규소 세라믹 솔루션.
