Технический Карбид кремния имеет искусственное происхождение.
Способы синтеза SiC
Спекание в электрической печи | Кристаллизация из газовой фазы | Плазмохимический синтез |
![]() | ![]() | ![]() |
Монокристалл | Нанопорошок |
Изделия из карбида кремния
SiC реакционноспеченный (РКК) двухфазный материал.
Международное обозначение– SiSiC.
Микроструктура РКК – каркас кристаллов SiC и свободный кремний.
Спеченный карбид кремния (СКК) получают методом свободного спекания. Международное обозначение– SSiC.
Высокие свойства обеспечивает жидкофазноспеченный - LP SiC
Различие свойств определяется существенным отличием их микроструктур, морфологией и размерными характеристиками
Реакционноспеченый | Спеченный | Жидкофазноспеченный |
![]() | ![]() | ![]() |
Основной недостаток РКК - низкая трещиностойкость.
.
Метод реакционного спекания используется в производстве нагревательных элементов из карбида кремния. Карбидокремниевые нагревательные элёменты (КНЭ) обычно представляют собой стержень или трубку, имеющую среднюю рабочую часть с относительно высоким электрическим сопротивлением («горячая» зона) и выводные («холодные») концы с более низким электросопротивлением, которые не нагреваются в процессе эксплуатации печи.
Керамика на основе карбида кремния применяется для изготовления уплотнительных колец для насосов, компрессоров, подшипников для валов, для коррозионных и абразивных сред, металлопроводов для жидких металлов. Разработаны новые композиционные материалы с карбидокремниевой матрицей-самолетостроение и в космонавтике.
Конструкционные материалы
Подобно другим высокотвердым керамическим материалам (оксид алюминия и карбид бора), карбид кремния используется как компонент композитной брони, применяемой для защиты вооружения и военной техники. В бронежилете «Кожа дракона», созданном компанией Pinnacle Armor, используются диски из карбида кремния[. | ![]() |
Инфильтрованый кремний в материале «композит углерод-углерод» используется для производства высококачественных «керамических» дисковых тормозов, так как способен выдерживать экстремальные температуры.
Первыми электрическими устройствами из SiC были нелинейные элементы варисторы и вентильные разрядники для защиты электроустановок от перенапряжений. Карбид кремния в разрядниках применяется в виде материала вилита — смеси SiC и связующего.
Жесткость, высокая теплопроводность и низкий коэффициент теплового расширения обуславливает широкое применение карбидкремниевых матриц для изготовления зеркальных элементов в различных оптических системах, например в астрономическихтелескопах . Развитие технологий (химическое осаждение паров) позволяет создавать диски из поликристаллического карбида кремния до 3,5 метров в диаметре.