Siliziumnitrid-Keramik vs. Siliziumkarbid-Keramik

Siliziumnitrid und Siliziumkarbid haben beide eine extrem hohe Härte und gehören zu den besten keramischen Werkstoffen. Sie werden in High-End-Geräten, Halbleitern, in der Luft- und Raumfahrt und in anderen Bereichen häufig in der gleichen Materialliste aufgeführt, unterscheiden sich jedoch erheblich in Bezug auf ihre Leistung und die tatsächliche Benutzererfahrung.

1. Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften

Siliciumnitridkeramik weist unter den Strukturkeramiken eine hervorragende Bruchzähigkeit auf, neigt nicht zu Sprödbrüchen und besitzt eine hohe Schlag- und Ermüdungsfestigkeit. Siliziumkarbid hingegen weist eine hohe Verschleißfestigkeit auf und eignet sich daher für stabile, kontinuierliche Betriebsbedingungen.

Thermische Eigenschaften und Temperaturwechselbeständigkeit

Siliziumnitrid-Keramik

Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
Ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit
Geeignet für Umgebungen mit häufigen Temperaturschwankungen

Siliziumkarbid-Keramik

Hohe Wärmeleitfähigkeit, starke Wärmeabgabekapazität
Ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität
Die Temperaturwechselbeständigkeit ist nicht so gut wie bei Siliziumnitrid.

Siliziumnitrid wird für Anwendungen mit schnellen Temperaturschwankungen in Betracht gezogen, während Siliziumkarbid für Anwendungen gewählt wird, die anhaltend hohe Temperaturen erfordern und bei denen die Wärmeableitung im Vordergrund steht.

2. Elektrische Eigenschaften

Siliciumnitridkeramik ist ein hervorragender elektrischer Isolator mit einem hohen spezifischen Durchgangswiderstand und eignet sich daher für elektronische Gehäusestrukturen und isolierende Trägerkomponenten. Im Gegensatz dazu hat Siliziumkarbid Halbleitereigenschaften und funktioniert auch bei hohen Temperaturen und hohen Spannungen stabil.

3. Chemische Stabilität

Siliziumnitrid-Keramik

Stabil in den meisten neutralen Umgebungen
Begrenzte Toleranz gegenüber starken Säuren und Laugen
Langfristiger Einsatz in oxidierenden Umgebungen mit hohen Temperaturen erfordert eine Bewertung

Siliziumkarbid-Keramik

Äußerst chemisch inert
Hervorragende Beständigkeit gegen Säuren, Laugen, Salze und korrosive Gase
Zeigt eine bemerkenswerte Stabilität unter oxidierenden und korrosiven Hochtemperaturumgebungen

Vergleich der Anwendungsszenarien

Siliziumnitrid-Keramik Anwendungen

Hochgeschwindigkeits-Keramiklager
Strukturkomponenten für die Luft- und Raumfahrt
Motor- und Turbinenkomponenten
Hochpräzise mechanische Teile

Siliziumkarbid-Keramik Anwendungen

Kernkomponenten von Halbleiteranlagen
Gleitringdichtungen
Korrosionsbeständige Komponenten in der chemischen Industrie
Hochtemperatur-Wärmetauschersysteme

Schwierigkeit der Verarbeitung und Machbarkeit der Herstellung

Bei diesen beiden keramischen Werkstoffen handelt es sich um hochentwickelte keramische Materialien mit hoher Härte und schwieriger Bearbeitung. Für ihre Herstellung sind spezielle Werkzeuge und Bearbeitungstechniken erforderlich. Die Kontrolle der Kantenausbrüche ist bei der eigentlichen Bearbeitung von entscheidender Bedeutung. Jundro Ceramics ist ein hervorragender Hersteller von keramischen Bearbeitungen und bietet Ultrapräzisionsbearbeitungen für Siliziumnitrid und Siliziumkarbid an, die sich für komplexe Teile in der Halbleiterindustrie, für Hochtemperatur- und verschleißfeste Anwendungen eignen.