Demanda Industrial Impulsiona Adoção Mais Ampla de Peças Cerâmicas de Carboneto de Silício em Aplicações de Alto Desempenho

XI?? AN, China ?? Com as crescentes exigências de materiais capazes de operar em condições de alta temperatura, corrosão e exigência mecânica,Componentes cerâmicos de carburo de silício sinterizado sem pressão (SSiC)A utilização da tecnologia de ponta está a ser mais alargada em vários sectores industriais.

De acordo com observações da indústria, os materiais SSiC estão a ser aplicados no processamento de semicondutores, sistemas químicos e equipamentos térmicos onde a estabilidade de desempenho é crítica.

Na fabricação de semicondutores, os componentes de carburo de silício, como portadores de wafer, tubos de processo e elementos de aquecimento, são usados em ambientes superiores a 1200 °C.

As características do material, incluindo um baixo coeficiente de expansão térmica (~ 4,0 * 10 - 6 / K) e alta condutividade térmica (~ 116 W / m · K), suportam a estabilidade dimensional durante o ciclo térmico.

Da mesma forma, em aplicações de fornos e processamento térmico, os componentes SSiC são usados como móveis de fornos, placas de fixação e suportes estruturais.Com uma temperatura de funcionamento máxima de até 1650°C no ar e resistência a choques térmicos superior a ΔT 350°C, o material é adequado para condições de aquecimento e arrefecimento repetidos.

Nos sistemas de processamento químico, os componentes de carburo de silício são comumente usados para anéis de vedação, peças de bomba e revestimentos resistentes à corrosão.

Os dados do ensaio em condições controladas (125~300 horas de imersão com agitação) indicam:

• Taxa de corrosão de aproximadamente 1,8 mg/cm2·ano em 98% de H2SO4 a 100°C
• Taxa de corrosão de aproximadamente 2,5 mg/cm2·ano em 50% de NaOH a 100°C

Estes valores são geralmente considerados dentro do intervalo adequado para utilização industrial a longo prazo, dependendo da concepção do sistema e das condições de funcionamento.

Além de ambientes térmicos e químicos, as cerâmicas de carburo de silício também são usadas em aplicações críticas de desgaste, como buchas, faces de vedação e componentes estruturais.

As propriedades típicas incluem uma dureza de aproximadamente 93 HRA e um módulo de elasticidade de cerca de 410 GPa, suportando resistência à deformação e ao desgaste sob carga mecânica.

Os componentes SSiC são produzidos através de processos de sinterização sem pressão superiores a 2100 °C, seguidos de usinagem de precisão.

As capacidades de fabrico notificadas incluem:

• Tolerância dimensional até ±0,02 mm
• Superfície rugosa até Ra ≤ 0,8 μm
• Capacidade de produzir geometrias complexas

Tais parâmetros são relevantes para aplicações que exijam tolerâncias muito rigorosas e um desempenho de montagem consistente.

À medida que os sistemas industriais continuam a exigir maior fiabilidade em condições de funcionamento extremas, espera-se que materiais como o SSiC desempenhem um papel crescente na concepção de equipamentos.

É provável que as aplicações que envolvam altas temperaturas, meios corrosivos e desgaste mecânico continuem a ser os principais fatores para a adoção de componentes cerâmicos de carburo de silício.