עם התפתחות מהירה של התעשייה המודרנית, דרישות הביצועים של חומרים הולכות וגוברות יותר, במיוחד בסביבות טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה וסביבות מאכלות מאוד. חלל סיליקון קרביד, כחומר קרמי מבני מצוין, הפך לחומר מרכזי בתחומי האנרגיה והגנת הסביבה, מכונות כימיות, מוליכים למחצה, הגנה לאומית ותעשייה צבאית בגלל הביצועים המצוינים שלה בעמידות בלאי, מוליכות תרמית, עמידות בפני חמצון ותעשייה תכונות מכניות בטמפרטורה גבוהה, דוחפות את ההתפתחות התעשייתית לעידן חדש.
תכונות פיזיות של תא סיליקון קרביד
- חוזק מכני בטמפרטורה גבוהה
- קשיות גבוהה
- מודולוס אלסטי גבוה
- התנגדות גבוהה ללבוש
- מוליכות תרמית גבוהה
- עמידות בפני קורוזיה
יישום חלל טמפרטורה גבוהה
בתחום יישומי הטמפרטורה הגבוהה, לשכת סיליקון קרביד יש תכונות מכניות בטמפרטורה גבוהה מצוינת, עמידות טובה לטמפרטורה גבוהה, וללא כיפוף ועיוות בשימוש לטווח הארוך. חלל קרביד סיליקון הפך למבנה הנושא עומס חיוני בכבשן תעשייתי.
ביישום רכיבי מנוע תרמי, בגלל חוזק הטמפרטורה הגבוהה המצטיינת, עמידות מעולה בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני זעזועים תרמיים של תא הטמפרטורה הגבוהה, הפך תא הסיליקון קרביד לאחד החומרים העיקריים לרכיבי מנוע תרמי בשדות אלה.
התקדמות ואתגרים טכנולוגיים
למרות שהביצועים של חלל הסיליקון קרביד מצוינים, קשה לסינון ולצנח את תא הטמפרטורה הגבוהה במהלך תהליך ההכנה מכיוון שתא הסיליקון קרביד הוא תרכובת קשר קוולנטית חזקה ובעלת מקדם דיפוזיה נמוך. עם זאת, עם התפתחות טכנולוגיית הסינטינג, שופרו עוד יותר את הביצועים של חלל הסיליקון קרביד.