Siliziumkarbid(SiC/SiSiC)

Siliziumkarbid (SiC) ist gleich nach Diamant eines der härtesten keramischen Materialien. Es zeichnet sich durch seine hervorragende Verschleißfestigkeit und Wärmeableitung aus und eignet sich daher ideal für den Einsatz in einer Vielzahl von Branchen, von der Elektronik- und Automobilindustrie bis hin zur Luft- und Raumfahrt und zu Industriemaschinen. SiC bleibt über einen weiten Temperaturbereich stabil und widersteht thermischer Verformung, was seine Zuverlässigkeit unter schwierigen Bedingungen erhöht. Außerdem zeichnet es sich durch eine geringe Wärmeausdehnung, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine beeindruckende Beständigkeit gegen Säuren und Laugen aus. Die beiden Haupttypen, SSiC (gesintertes Siliciumcarbid) und SiSiC (siliciuminfiltriertes Siliciumcarbid), eignen sich besonders für die Herstellung großer, komplexer Bauteile und bieten hervorragende Leistungen, wenn es auf Haltbarkeit und Präzision ankommt.

(SiC/SiSiC) Vorteile

Gute Gleiteigenschaften
Ungiftig und umweltverträglich
Die zweithöchste Härte nach Diamant
Ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit
Hoher Elastizitätsmodul (380 bis 430 GPa)
Ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit (ΔT = 1.100 K)
Korrosions- und verschleißfest auch bei hohen Temperaturen
Behält seine hohe Festigkeit sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen bei

(SiC/SiSiC) Anwendungen

Hochtemperatur- und Hochspannungs-Leistungshalbleiterbauelemente
Verschleißfeste Gleitringdichtungen
Wärmetauscher
Hochtemperatursensoren
Optische Reflektoren
SiC-Keramik-Lager
Energietechnische Komponenten
Komponenten des Rohrleitungssystems
Halbleiter-Vakuumspannvorrichtung, Keramikspannfutter
Feuerfeste Auskleidungen für Hochtemperaturumgebungen

Materialeigenschaften

Eigentum	Einheit	Siliziumkarbid
Dichte	g/cm³	3.15
Vickers-Härte	Hv0,5	2650
Biegefestigkeit	MPa	450
Druckfestigkeit	MPa	2650
Elastischer Modul	GPa	430
Zähigkeit	MPa-m¹/²	4
Querkontraktionszahl	-	0.14
Elastizitätsmodul	GPa	430
Reinheit von Siliziumkarbid	%	99

Thermische Eigenschaften

Eigentum	Einheit	Siliziumkarbid
Wärmeleitfähigkeit @ 25°C	W/mK	110
Schmelzpunkt	°C	2800
Spezifische Wärmekapazität	J/gK	0.8
Linearer Ausdehnungskoeffizient	10-⁶/K	4

Elektrische Eigenschaften

Eigentum	Einheit	Siliziumkarbid
Dielektrizitätskonstante (1 MHz)	-	10
Durchschlagsspannung	V/cm	1×10⁶
Dielektrischer Verlust (1 MHz)	-	0.001
Widerstandsfähigkeit	Ω-cm	10⁷-10⁹

Hinweis: Dieser Wert dient nur als Anhaltspunkt und kann je nach den Chargenbedingungen leicht variieren.

Siliziumkarbid-Bearbeitung

Die Bearbeitung von Siliziumkarbid (SiC) ist ein anspruchsvolles, aber wichtiges Verfahren zur Herstellung von Hochleistungskomponenten, die in extremen Umgebungen eingesetzt werden. SiC ist für seine außergewöhnliche Härte, hohe Wärmeleitfähigkeit und Verschleißfestigkeit bekannt und wird häufig in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Elektronik und Energie eingesetzt. SiC-Bearbeitung erfordert spezielle Werkzeuge und Techniken, da sich das Material aufgrund seiner Härte und Sprödigkeit mit herkömmlichen Methoden nur schwer schneiden und formen lässt. Präzisionsschleifen, Diamantwerkzeuge und Laserbearbeitung werden häufig eingesetzt, um die gewünschten Abmessungen und Oberflächengüten zu erzielen. Für komplexe Geometrien können auch fortschrittliche Techniken wie Wasserstrahlschneiden und Ultraschallbearbeitung eingesetzt werden. Die ordnungsgemäße Bearbeitung von Siliziumkarbid gewährleistet die Herstellung langlebiger, hochwertiger Teile, die auch bei hohen Temperaturen, hohem Druck und chemisch aggressiven Umgebungen stabil bleiben.

Video zur Bearbeitung von Prototypen

Dies ist ein Video über die Bearbeitung von Keramikprototypen von Jundro

Kundenspezifische Siliziumkarbidteile

Wir haben verschiedene SiC-Teile für die Halbleiter- und Maschinenindustrie geliefert, darunter verschleißfeste Gleitringdichtungen, keramische Führungsschienen, keramische Spiegel, SiC-Ätzringe, SiC-Vakuumspannvorrichtungen, Wafer Chucks sowie stift-, ring- und rillenförmige Spannvorrichtungen.

Häufig gestellte Fragen

Wie hoch ist der Reibungskoeffizient von Siliziumkarbid (SiC)-Keramiken?

Der Reibungskoeffizient von SiC liegt in der Regel im Bereich von 0,15-0,25 unter trockenen Bedingungen und 0,05-0,10 mit Schmierung, je nach Oberflächenbeschaffenheit, Belastung und Umgebung. Poliertes SiC weist die geringste Reibung und eine hervorragende Verschleißfestigkeit auf und ist daher ideal für Gleitringdichtungen und gleitende Bauteile.

Kann Siliziumkarbid auf Hochglanz poliert werden?

Ja, SiC kann mit feinem Diamantschleifen und chemisch-mechanischem Polieren auf Hochglanz poliert werden, wobei in der Regel Ra ≤ 0,001 erreicht wird.

Wie ist die Bandlücke von SiC im Vergleich zu GaN, und welche Vorteile bietet sie?

SiC hat eine breite Bandlücke von ~3,2 eV, etwas niedriger als bei GaN (~3,4 eV), bietet aber einzigartige Vorteile:

Höhere Wärmeleitfähigkeit (~120-200 W/m-K gegenüber ~130 für GaN)
Höhere Durchbruchspannung
Ausgezeichnete thermische Stabilität für Geräte mit hoher Leistung
Bessere Substratverfügbarkeit und -kosten im Vergleich zu GaN-on-SiC
Dadurch eignet sich SiC ideal für Hochleistungs-, Hochtemperatur- und Hochspannungsanwendungen wie EV-Wechselrichter, Leistungsmodule und industrielle Stromversorgungssysteme.

Warum ist SiC das gängige Material für Gleitringdichtungen?

SiC wird häufig für Gleitringdichtungen verwendet, da es eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist:

Sehr hohe Härte und hervorragende Verschleißfestigkeit
Niedriger Reibungskoeffizient
Ausgezeichnete Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit
Hohe Wärmeleitfähigkeit zur Wärmeableitung
Stabilität der Abmessungen unter Temperatur und Druck
Diese Eigenschaften gewährleisten eine lange Lebensdauer, geringe Leckagen und eine zuverlässige Leistung in Pumpen, Kompressoren und chemischen Verarbeitungsanlagen.

Wie sollte ich zwischen gesintertem SiC, SSiC, RBSiC und CVD-SiC wählen?

Suchen Sie nach Lieferanten, die Folgendes bieten: ISO-Qualitätszertifikate, Rückverfolgbarkeit von Original-Macor-Materialien (oder gleichwertigen Materialien), veröffentlichte Datenblätter und Bearbeitungsanleitungen, Erfahrung mit Ausheizen von Keramik im Vakuum/Reinraum (falls erforderlich), Muster-/Losprüfungen (dielektrisch, maßhaltig), klare Angaben zu Mindestbestellmenge und Vorlaufzeit sowie dokumentierte Bearbeitungsmöglichkeiten für kleine Serien. Fragen Sie nach Referenzen oder Fallstudien in Ihrer Branche (Halbleiter, Vakuum, Luft- und Raumfahrt) und überprüfen Sie die Bearbeitungstoleranzen und Prüfberichte, bevor Sie Produktionsaufträge erteilen.
Jundro Ceramics ist ein zuverlässiges Beispiel. Unser Unternehmen verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Präzisionsbearbeitung von Keramik und hat ausgereifte Fähigkeiten zur Bearbeitung kleiner Serien hochkomplexer Macor-Teile.

Unterstützt Siliziumkarbid die Anpassung von Kleinserien? Was ist die Mindestbestellmenge (MOQ)?

Ja. SiC-Bauteile können hergestellt werden in kleine Chargen durch Diamantschleifen, Ultraschallbearbeitung oder Laserbearbeitung.

MOQ: Typischerweise 1 Stück für Prototypen, je nach Geometrie.
Vorlaufzeit: Normalerweise 2-4 Wochen für kleine Chargen; bei komplexen Teilen kann es länger dauern.
Professionelle Bearbeitungsbetriebe wie Jundro-Keramik bietet SiC-Präzisionsfertigung in kleinen Stückzahlen mit vollständigen QC-Berichten und Materialrückverfolgbarkeit.