סיליקון קרביד (SiC)
קרמיקה קשה מאוד ומוליכת חום
ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת
סיליקון קרביד הוא מהקרמיקות הקשות ביותר (כ-2800 HV במאגר), עם מוליכות חום גבוהה, התפשטות תרמית נמוכה, ועמידות מצוינת לחומצות, לשחיקה ולחום. השילוב הזה נותן עמידות טובה להלם תרמי.
הוא החומר הנפוץ ביותר לפני אטמים מכניים במשאבות, ומשמש גם לחלקי בלאי ולנחירים, לרכיבים בתנורים, למחליפי חום כימיים, לשריון, ובגרסה החד-גבישית גם כחומר מוליך-למחצה לאלקטרוניקת הספק.
תכונות מכניות ופיזיקליות
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| מודול אלסטיות E | 410 GPa | |
| צפיפות ρ | 3.21 g/cm³ | |
| חוזק כפיפה | 410 MPa | ערך המאגר |
| קשיות ויקרס HV | 2800 | |
| עיבודיות | 0% — שחיקה/EDM בלבד | דירוג יחסי במאגר האתר |
מבנה וייצור
| מאפיין | ערך | משמעות |
|---|---|---|
| סוג | קרמיקה לא-אוקסידית (קרביד) | קשיות ומוליכות חום |
| מוליכות חום | גבוהה | עמידות להלם תרמי |
| צפיפות | כ-3.21 g/cm³ |
ערכים טיפוסיים לפי נתוני יצרנים.
דרגות ותהליכי ייצור
קרמיקות טכניות מיוצרות מאבקה שנכבשת ומסונטרת בחום. הטוהר, הצפיפות וגודל הגרעין קובעים את התכונות, ולכן אותו "חומר" מספקים שונים יכול להתנהג אחרת.
| גרסה | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| מסונטר (SSiC) | טהור, עמידות כימית מרבית | אטמים בכימיקלים |
| קשור בתגובה (RBSiC / SiSiC) | מכיל סיליקון חופשי, זול, מידות מדויקות | חלקים גדולים, תנורים |
| עם גרפיט | חיכוך נמוך בריצה יבשה | אטמים מכניים |
שימושים
- פני אטמים מכניים
- חלקי בלאי ונחירים
- רכיבים בתנורים
- מחליפי חום כימיים
- שריון
ייצור ועיבוד
עיבוד
אחרי סינטור עובדים בהשחזה ובליטוש ביהלום בלבד, וזה יקר. מעבדים את רוב הצורה במצב "ירוק" (לפני סינטור), ומתחשבים בהתכווצות בסינטור.
סוגים
בסוג הקשור בתגובה יש סיליקון חופשי, שנתקף בבסיסים חזקים ובחומצה פלואורית. בסביבה כזו בוחרים SSiC.
שבירות
קרמיקה לא מתעוותת לפני שבר: היא נשברת פתאום מפגם קטן, ולכן החוזק מפוזר מאוד. נמנעים מפינות חדות, ממאמצי מתיחה ומהלם, ומעדיפים עומסי לחיצה.
השוואה לחומרים דומים
טעויות נפוצות
לבחור SiSiC לבסיס חזק
הסיליקון החופשי נתקף.
לחשוב שהוא מבודד חשמלי
SiC מוליך-למחצה, בשונה מאלומינה.
להעמיס בהלם מכני
הוא שביר.
מקבילים, תקנים ואספקה
| תקנים | מפרט יצרן |
|---|---|
| צורות אספקה | לוח · מוט · יציקה |
| יצרנים | Saint-Gobain · CoorsTek · Kyocera |
להמשך לימוד
הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. בקרמיקות החוזק נמדד בכפיפה ומפוזר מאוד (תלוי בפגמים ובגימור), ולכן מתכננים לפי נתוני היצרן ובמקדמי בטחון מתאימים. מקורות: ISO 513, ISO 13356, ASTM F603, גיליונות יצרנים, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026