炭化ケイ素のトップ製品

はじめに–カスタム炭化ケイ素製品とは何か、なぜ高性能産業用途に不可欠なのか？

カスタム炭化ケイ素（SiC）製品は、シリコンと炭素から作られた高度なセラミックコンポーネントであり、特定の要求の厳しい動作要件を満たすように設計されています。標準的な既製部品とは異なり、カスタムSiC製品は、正確な形状、組成、および性能特性に合わせて設計および製造されており、多くの高性能産業用途に不可欠です。卓越した硬度、高い熱伝導率、優れた耐熱衝撃性、化学的慣性、および優れた耐摩耗性を含むその独自の特性の組み合わせにより、従来の材料が失敗する環境で重要な材料としての地位を確立しています。

半導体製造や航空宇宙から化学処理や再生可能エネルギーに至るまで、さまざまな業界が、極端な温度、腐食性媒体、および高い機械的応力に耐える能力のためにカスタムSiCコンポーネントに依存しています。運用上の需要が強まり、産業プロセスにおける効率性と長寿命の追求が続くにつれて、特にカスタム設計された形式での炭化ケイ素のような材料の必要性がますます重要になっています。これらの製品は単なるコンポーネントではなく、現代のエンジニアリングと製造で可能なことの限界を押し上げるための技術を可能にしています。

主な用途–半導体、航空宇宙、高温炉など、さまざまな業界でSiCがどのように使用されているかを探ります。

炭化ケイ素の汎用性により、さまざまな業界でその用途が可能になり、それぞれが重要な機能のために独自の特性を活用しています。以下に、いくつかの主要セクターと、SiC部品への依存度を示します。

• 半導体製造： SiCは、高純度、熱安定性、剛性、およびプラズマエロージョンに対する耐性があるため、ウェーハハンドリング装置（チャック、リング、アーム）、CMPリング、プロセスチャンバーコンポーネント、および発熱体に不可欠です。
• 自動車： 高性能ブレーキディスク、電気自動車（EV）パワーエレクトロニクス（インバーター、コンバーター）のコンポーネント、およびエンジンとドライブトレインの耐摩耗部品に使用されます。SiCパワーデバイスは、より高い効率と電力密度を提供します。
• 航空宇宙： ロケットノズル、タービンコンポーネント、光学システムのミラー、および軽量構造コンポーネントに使用され、高い強度対重量比、耐熱衝撃性、および極端な温度での安定性が得られます。
• パワーエレクトロニクス SiCダイオードとMOSFETは、データセンター、産業用ドライブ、およびEV充電器に不可欠な、より小型で高速かつ効率的な電力変換システムを可能にしています。
• 再生可能エネルギー: 太陽エネルギーシステムでは、SiCインバーターが効率を向上させます。風力タービンでは、SiCコンポーネントは電力調整システムに見られます。
• 冶金および高温炉： 優れた高温強度、熱伝導率、および酸化および化学的攻撃に対する耐性があるため、窯道具（ビーム、ローラー、プレート、セッター）、熱電対保護チューブ、るつぼ、およびバーナーノズルに使用されます。
• ディフェンス 用途には、装甲（人員および車両）、ミサイル誘導システムのコンポーネント、および高性能光学系が含まれます。
• 化学処理： 腐食性化学物質、高温、および摩耗に対する耐性が最重要であるポンプシール、バルブコンポーネント、熱交換器、および反応器ライニングに使用されます。
• LED製造： SiC基板は、高輝度LED用のGaN層の成長に使用され、優れた格子整合と熱伝導率を提供します。
• 産業機械： SiCの硬度と耐摩耗性は、ベアリング、メカニカルシール、研磨材用ノズル、耐摩耗ライナーに役立ちます。
• 電気通信： SiCの熱管理能力を活用した高周波電力増幅器とフィルタのコンポーネント。
• 石油およびガス： 研磨性および腐食性環境にさらされるダウンホールツール、バルブコンポーネント、および耐摩耗部品。
• 医療機器 インプラント用の生体適合性SiCコーティング、診断機器用の精密部品、およびレーザーミラー。
• 鉄道輸送： 効率を向上させ、システムサイズを縮小する、トラクションシステム用のパワーエレクトロニクス。
• 原子力： その耐放射線性および高温安定性により、次世代原子炉の燃料被覆材および構造部品として検討されています。

なぜカスタム炭化ケイ素を選ぶのか？–熱抵抗、耐摩耗性、および化学的慣性を含むカスタマイズの利点について説明します。

カスタムシリコンカーバイド製品を選択すると、標準材料や既製のセラミック部品よりも大きな利点が得られます。特に、用途で極限状態での最高の性能と信頼性が要求される場合です。カスタマイズの主な利点は、材料特性とコンポーネントの形状を特定の用途の正確なニーズに合わせて調整できることです。

カスタムSiCの主な利点には以下が含まれます。

• 最適化された熱性能： カスタマイズにより、熱伝導率（放熱用）または必要に応じて断熱性を最大化するSiCグレードと設計を選択できます。部品は、特定の熱サイクル条件と極端な温度（多くの場合1400°Cを超える、一部のグレードは1800°C以上で動作）に耐えるように設計できます。この調整された熱抵抗により、動作の安定性と長寿命が保証されます。
• 優れた耐摩耗性： シリコンカーバイドは、ダイヤモンドに次いで、市販されている最も硬い材料の1つです。カスタムSiCコンポーネントは、研磨摩耗、浸食、および摺動摩耗に対する耐性を最大化する形状と表面仕上げで設計できます。これは、ノズル、シール、ベアリング、研削媒体などの用途に不可欠であり、耐用年数を大幅に延長し、ダウンタイムを削減します。
• 優れた化学的安定性： SiCは、高温でも、幅広い酸、アルカリ、および溶融塩に対して優れた耐性を示します。カスタマイズにより、a_0汚染を最小限に抑え、腐食性化学環境での完全性を確保する高純度SiCグレード（焼結SiCなど）を選択できます。これは、化学処理、半導体製造、および冶金用途に不可欠です。
• 高い強度と剛性： SiCは、ほとんどの金属とは異なり、高温でも高い機械的強度と剛性（ヤング率）を維持します。カスタム設計により、構造的完全性を最適化し、高機械的負荷または振動下でもコンポーネントが変形したり破損したりしないようにすることができます。
• 寸法安定性： カスタムSiC部品は、熱膨張率が低いため、幅広い温度範囲で優れた寸法安定性を提供します。これは、動作中に厳しい許容差を維持する必要がある精密用途にとって重要です。
• 調整された電気的特性： 一般的に半導体ですが、SiCの電気伝導率はドーピングと処理によって制御できます。カスタムSiCコンポーネントは、絶縁体、導体（発熱体など）、または電子デバイス用の半導体として設計できます。
• 複雑な幾何学： 高度な製造技術により、他の材料や方法では達成が困難または不可能である複雑なカスタムSiC形状を製造できます。これにより、流れ、熱伝達、または構造的統合のための最適化された設計が可能になります。
• 用途固有のソリューション： カスタマイズとは、コンポーネントが単一の目的に合わせて設計されていることを意味し、動作範囲に完全に適合し、システムの他の部分とシームレスにインターフェースすることを保証します。これにより、システム全体の効率と信頼性が向上する可能性があります。

特注の炭化ケイ素を選択することで、技術者や調達マネージャーは標準部品の限界を超え、性能の向上、耐用年数の延長、そして多くの場合、重要なシステムの総所有コストの削減を達成できます。

推奨されるSiCグレードと組成–反応結合、焼結、窒化結合SiCなどの一般的なタイプと、それぞれの特性を紹介します。

炭化ケイ素は単一の材料ではなく、それぞれが製造プロセスと微細構造から得られる独特の特性を持つセラミックのファミリーです。特定の用途で性能を最適化するには、適切なグレードを選択することが重要です。以下は、SiCの一般的なタイプです。

SiCグレード	略語	主な特徴	典型的な特性	一般的な用途
反応結合炭化ケイ素	RBSiC（またはSiSiC）	遊離ケイ素（通常8～15%）を含み、優れた熱伝導性、優れた耐摩耗性と耐食性、比較的複雑な形状を成形しやすく、大型部品に費用対効果が高い。	密度：〜3.02〜3.10 g/cm³ 多孔性：非常に低い（1％未満） 曲げ強度：250～450 MPa 最大使用温度：〜1350〜1380°C（シリコンの融点による） 熱伝導率：80～150 W/mK	キルン用具、耐摩耗ライナー、ノズル、ポンプ部品、メカニカルシール、熱交換器。
焼結炭化ケイ素	SSiC	高純度（通常98％SiC以上）、遊離ケイ素なし、優れた高温強度、優れた耐食性と耐酸化性、良好な耐熱衝撃性。微細粒（アルファ-SSiC）と粗粒（ベータ-SSiC）に細分化できます。	密度：〜3.10〜3.15 g/cm³ 多孔性：非常に低い（1％未満） 曲げ強度：400～550 MPa 最大使用温度：〜1600〜1800°C 熱伝導率：80～120 W/mK	半導体プロセス部品、化学ポンプ部品、ベアリング、高温炉部品、防弾装甲、腐食性の高い環境でのメカニカルシール。
窒化物結合炭化ケイ素	NBSiC	シリコンナイトライド（Si₃N₄）相で結合されたSiC粒子。優れた耐熱衝撃性、適度な強度、優れた耐酸化性、特定の用途に適した価値。	密度：〜2.6〜2.7 g/cm³ 多孔性：～10～15%（封止可能） 曲げ強度：80～150 MPa 最大使用温度：〜1400〜1500°C 熱伝導率：15～25 W/mK	キルン用具（特に大きなスパン用）、熱電対シース、炉ライニング、非鉄金属接触用途。
再結晶炭化ケイ素	アールエスアイシー	高純度SiC粒子が非常に高温で互いに結合。優れた耐熱衝撃性、高い熱伝導率、非常に高温での優れた強度、通常は多孔性（コーティング/封止されていない限り）。	密度：〜2.5〜2.7 g/cm³ 多孔性：～12～20% 曲げ強度：50～100 MPa（高温で増加） 最大使用温度：〜1650°C（非酸化性雰囲気ではより高い） 熱伝導率：20～40 W/mK	キルン用具（ビーム、プレート）、ラジアントチューブ、バーナーノズル、高温セッター。
化学気相成長炭化ケイ素	CVD SiC	非常に高純度（99.999％以上）、理論的に高密度、非常に滑らかな表面が可能、優れた耐薬品性と耐浸食性。通常、コーティングまたは薄い自立部品として製造されます。	密度：〜3.21 g/cm³ 気孔率：なし 曲げ強度：400～600 MPa 最大使用温度：〜1800°C（それ以上の場合あり） 熱伝導率：150～300 W/mK	半導体部品（サセプタ、ドーム、リング）、光学ミラー、高純度化学処理装置、保護コーティング。
炭化ケイ素ウィスカー/ファイバー強化複合材	SiC_w/SiC、SiC_f/SiC	モノリシックSiCと比較して、破壊靭性が向上しています。SiCマトリックスに埋め込まれたSiCウィスカーまたはファイバー。	特性は、補強材とマトリックスによって大きく異なります。一般的に、靭性と損傷許容度が向上しています。	航空宇宙部品、高性能切削工具、先進的な熱機関部品。（より専門的で高コスト）

SiCグレードの選択は、温度、化学的環境、機械的負荷、コストに関する考慮事項など、特定の動作条件に大きく依存します。最適なグレードと用途に合わせた設計を選択するには、経験豊富なSiC製品サプライヤーとの相談が不可欠です。

SiC製品の設計に関する考慮事項–製造可能性、形状の制限、壁の厚さ、および応力ポイントに関する洞察を提供します。

炭化ケイ素でコンポーネントを設計するには、その固有の硬度と脆性のため、金属やプラスチックとは異なるアプローチが必要です。機能的で信頼性が高く、費用対効果の高いSiC部品を実現するには、設計の製造可能性（DfM）を慎重に検討することが不可欠です。Sicarb TechなどのSiCサプライヤーとの早期の連携は、SiC生産のための設計を最適化するための貴重な洞察を提供できます。

主な設計上の考慮点は以下の通り：

• 形状の単純さ： 複雑な形状も可能ですが、一般的に、より単純な形状の方が製造コストが低く、欠陥のリスクが軽減されます。不必要に複雑な機能を避けてください。
  • 鋭い内角とエッジを最小限に抑えます。可能な限り、大きな半径（例：R ≥ 1〜2mm）を使用して、応力集中を軽減します。
  • 焼結および焼成中の反りやひび割れを防ぐために、均一な壁の厚さを選択します。厚さの急激な変化は、応力点を作成する可能性があります。
• 壁の厚さ：
  • 最小壁厚： これは、SiCグレード、部品全体のサイズ、および製造プロセスによって異なります。プレスおよび焼結部品の場合、数ミリメートルになる可能性があります。スリップキャスティングまたは押出成形部品の場合、より薄い壁が実現可能かもしれませんが、慎重な取り扱いが必要です。
  • 最大肉厚： 非常に厚い部分は均一に焼結することが難しく、内部応力や欠陥につながる可能性があります。サプライヤーと制限について話し合ってください。
• 公差： SiCは硬いため、焼結後の機械加工には費用がかかります。
  • 可能な限り、「焼成後」の公差に合わせて設計します。一般的な焼成後の公差は、寸法の±1％〜±2％程度です。
  • 絶対に必要な場合にのみ、より厳しい公差を指定してください。これはダイヤモンド研削を伴い、コストとリードタイムが増加します。
• 穴と開口部：
  • 穴の縦横比（深さ対直径）は、妥当な範囲に保つ必要があります。深く、小径の穴は、形成と検査が困難です。
  • 穴の間隔と穴から端までの間隔は、構造的完全性を維持するのに十分である必要があります（例：穴径の少なくとも2～3倍）。
• 脆性の管理：
  • 可能な限り、SiC部品を引張または曲げ荷重ではなく、圧縮荷重にさらすように設計します。SiCは圧縮の方がはるかに強力です。
  • 衝撃荷重を避け、衝撃が避けられない場合は、それらを軽減するための設計機能を組み込みます。
  • 複雑な部品または高応力用途については、高応力領域を特定して軽減するために、応力解析（例：FEA）を検討してください。
• 接合と組み立て：
  • SiCを他の材料（特に熱膨張係数の異なる金属）に接合する必要がある場合は、接合部の設計が重要です。ろう付け、焼きばめ、または機械的クランプが一般的な方法です。
  • フランジ、段差、または溝などの設計機能は、組み立てを容易にすることができます。
• 表面の特徴
  • SiCのねじ山は可能ですが、通常は粗く、製造に費用がかかります。金属インサートまたは代替の固定方法を検討してください。
  • 平坦度と平行度の要件は、重要であれば明確に定義する必要があります。高精度を実現すると、コストが追加されます。
• 製造プロセスの影響： 意図する製造プロセス（例：ドライプレス、等方圧プレス、スリップキャスティング、押出成形、反応結合、焼結）は、設計の可能性に影響します。たとえば、押出成形は、長く均一な断面に適していますが、スリップキャスティングは、より複雑な中空形状を生成できます。経験豊富なサプライヤーと用途について話し合うことで、設計を最も適切でコスト効率の高い製造ルートに合わせることができます。

SiC材料と製造のニュアンスを理解している専門家、例えば、 の包括的なカスタマイズサポートで知られるCAS新材料（SicSino）のチームとの連携は、設計段階の早い段階で、カスタムSiCプロジェクトの成果を大幅に向上させることができます。

許容範囲、表面仕上げ、寸法精度 – 達成可能な許容範囲、表面仕上げオプション、および精度能力について説明します。

炭化ケイ素部品の達成可能な公差、表面仕上げ、および寸法精度は、特に精密用途において、その性能における重要な要素です。これらの側面は、SiCグレード、製造プロセス（成形と焼結）、および焼結後の機械加工の程度に大きく依存します。

寸法公差：

• 焼成ままの公差: 後焼結機械加工なしで製造された部品は、通常、寸法の±0.5％〜±2％の範囲の寸法公差を持っています。この変動は、部品の形状、バッチの一貫性、および焼成条件の影響を受ける乾燥および焼結中の収縮から生じます。多くの用途、特に大きな構造部品や窯の備品の場合、焼成後の公差は許容され、より費用対効果が高くなります。
• 地面の公差： より高い精度を必要とする用途では、SiC部品は、焼結後にダイヤモンド研削工具を使用して機械加工する必要があります。
  • 標準的な研削公差は、通常、±0.025 mm〜±0.05 mm（±0.001〜±0.002インチ）を達成できます。
  • 精密研削は、より厳しい公差を達成でき、小さな部品の重要な寸法については、±0.005 mm〜±0.01 mm（±0.0002〜±0.0004インチ）まで可能です。
  • 非常に厳しい公差を達成すると、機械加工時間とコストが大幅に増加します。
• ラップ/研磨公差： 半導体ウェーハチャックや光学部品などの超精密用途では、ラッピングと研磨により、さらに厳しい寸法および幾何公差（例：平坦度、平行度）を、多くの場合、マイクロメートルまたはサブマイクロメートルの範囲で達成できます。

表面仕上げ：

SiC部品の表面仕上げ（粗さ）も重要なパラメータです。

• 焼成面 焼成後のSiCの表面粗さ（Ra）は、SiCグレード、成形方法、および粒度に応じて、約1 µm〜10 µm（40 µin〜400 µin）の範囲です。反応結合SiCは、焼結SiCよりも滑らかな成形表面を持つことがよくあります。
• 地表： ダイヤモンド研削は、表面仕上げを大幅に改善できます。
  • 一般的な研削仕上げは、Ra 0.4 µm〜0.8 µm（16 µin〜32 µin）の範囲です。
  • ファイン研削は、Ra 0.2 µm〜0.4 µm（8 µin〜16 µin）を達成できます。
• ラッピング/研磨された表面： ラッピングおよび研磨プロセスは、非常に滑らかで、多くの場合、鏡面のような表面を達成するために使用されます。
  • ラップされた表面は、Ra 0.05 µm〜0.2 µm（2 µin〜8 µin）に達することができます。
  • 研磨された表面は、Ra < 0.025 µm（< 1 µin）を達成でき、光学用途や、摩擦と摩耗を最小限に抑える必要がある場合に不可欠です。CVD SiCは、本質的に非常に滑らかな表面を達成できます。

これらの分野での各段階的な改善は製造コストを増加させるため、機能的に必要な精度と表面仕上げのレベルのみを指定することが重要です。たとえば、シール面にはラップ仕上げが必要になる場合がありますが、炉用の構造ビームは焼成仕上げで完全に十分な場合があります。

寸法精度と幾何公差：

線形寸法と表面粗さだけでなく、平面度、平行度、垂直度、真円度、円筒度などの幾何公差も重要になることがよくあります。

• 焼成部品は、より広い幾何公差を持ちます。
• 厳しい幾何学的制御を実現するには、研削およびラッピング加工が必要です。たとえば、半導体処理における大型SiCチャックテーブルの平面度仕様は、数百ミリメートルにわたって数マイクロメートルの範囲になる可能性があります。

高度な機械加工および計測能力を備えたサプライヤーは、厳しい寸法および表面仕上げ要件を満たすSiCコンポーネントを製造するために不可欠です。エンジニアリング図面で、標準化されたGD&T（幾何公差）を使用して、これらの要件を明確に伝えることが重要です。

後処理のニーズ–性能と耐久性を高めるための研削、ラッピング、シーリング、またはコーティングなどの一般的な手順について説明します。

多くの炭化ケイ素コンポーネントは、寸法精度、表面特性、または特性の向上に関する特定の用途要件を満たすために、最初の成形および焼結段階後の後処理ステップを必要とします。これらの操作は価値を追加しますが、最終的なコストとリードタイムにも貢献します。

一般的な後処理のニーズには以下のようなものがある：

• 研磨： これは、SiCのような硬質セラミックスの最も一般的な機械加工プロセスです。
  • 目的 厳しい寸法公差、特定の幾何学的特徴（平面、スロット、面取り）、および焼成部品と比較して改善された表面仕上げを実現するため。
  • 方法だ： SiCの極度の硬度のため、ダイヤモンド研削砥石を使用します。さまざまな研削技術には、表面研削、円筒研削、センタレス研削などがあります。
  • 検討する： 研削は遅くてコストのかかるプロセスです。設計では、除去する材料の量を最小限に抑える必要があります。
• ラッピングとポリッシング：
  • 目的 超滑らかな表面（低Ra）、高い平面度、平行度を実現するため。シール面、ベアリング、光学コンポーネント、半導体機器によく必要です。
  • 方法だ： ラッピングは、SiC部品とフラットラッププレートの間に研磨スラリー（多くの場合ダイヤモンド）を使用します。研磨は、より細かい研磨剤と特殊なパッドを使用して、鏡面のような仕上げを実現します。
  • 検討する： これらは、最高の表面品質を要求する用途のために予約された、精密で時間のかかるプロセスです。
• シーリング： 窒化ケイ素結合SiC（NBSiC）や再結晶SiC（RSiC）など、一部のSiCグレードには固有の多孔性があります。
  • 目的 多孔性を低減または除去し、耐薬品性を向上させ、ガスまたは液体の浸透を防ぎ、場合によっては強度を高めるため。
  • 方法だ： 多孔質SiCは、ガラス、樹脂、またはその他のセラミック材料で含浸させることができます。表面釉薬を塗布することもできます。
  • 検討する： シーラントは、動作環境（温度、化学薬品）と互換性がなければなりません。シーリングは、最大使用温度またはその他の特性に影響を与える可能性があります。
• コーティング：
  • 目的 バルクSiC材料に固有のものではない特定の表面特性、たとえば、特定の化学物質に対する耐食性の向上、耐摩耗性の向上、調整された電気特性、または生体適合性を付与するため。
  • 方法だ： さまざまなコーティング技術を使用できます。これには、高純度SiCまたはその他のセラミックコーティング（例：AlN、TiN）用の化学蒸着（CVD）、物理蒸着（PVD）、プラズマ溶射などがあります。たとえば、CVD SiCコーティングをグラファイトに適用して、半導体プロセスチャンバーを保護できます。
  • 検討する： コーティングの密着性、コーティングと基板間の熱膨張のミスマッチ、および動作中の応力下でのコーティングの完全性が重要です。
• クリーニング：
  • 目的 製造、機械加工、または取り扱いからの汚染物質を除去するため。半導体や医療機器などの高純度用途では特に重要です。
  • 方法だ： 超音波洗浄、特殊な化学浴、および脱イオン水リンスが含まれる場合があり、多くの場合、クリーンルーム環境で行われます。
• エッジ面取り/ラジアス加工：
  • 目的 鋭いエッジを除去するため。これは応力集中点になり、SiCのような脆性材料で欠けやすくなります。取り扱い安全性と耐久性を向上させます。
  • 方法だ： 研削中または別の軽機械加工ステップとして行うことができます。
• レーザー加工：
  • 目的 マイクロホール、複雑なパターン、またはスクライビング/ダイシングなどの小さな精密な特徴を作成するため。特に、より薄いSiCコンポーネントで。
  • 方法だ： 高出力レーザーを使用して材料を除去します。
  • 検討する： 熱影響部を作成できます。研削と比較してバルク材料の除去が遅くなる可能性がありますが、マイクロフィーチャ生成に独自の機能を提供します。

適切な後処理ステップの選択は、最終製品がすべての性能、品質、およびコストの目標を満たすことを保証するために、エンドユーザーとSiCコンポーネントメーカーとの間の共同作業である必要があります。プロジェクトのライフサイクル初期にこれらのニーズについて話し合うことを強くお勧めします。

一般的な課題とそれらを克服する方法–脆性、

炭化ケイ素は優れた特性を提供しますが、この高度なセラミックを扱うことも特定の課題を提示します。これらの課題を理解し、適切な緩和戦略を採用することが、SiCコンポーネントを正常に実装するための鍵となります。

1.脆さと低い破壊靭性：

• チャレンジだ： SiCは、ほとんどのセラミックスと同様に、本質的に脆いです。破壊靭性が低く、特に引張荷重または衝撃荷重の下で、亀裂が発生して伝播した場合に壊滅的な故障を起こしやすくなります。
• 緩和戦略：
  • デザインの最適化： 応力集中を最小限に抑えるようにコンポーネントを設計します（例：鋭い角の代わりにフィレットと半径を使用します）。荷重が主に圧縮であることを確認します。有限要素解析（FEA）を実行して、高応力領域を特定し、削減します。
  • 素材の選択： 一部のSiCグレードまたは複合材料（例：SiC繊維強化SiC）は、わずかに改善された靭性を提供しますが、これは多くの場合、より高いコストまたは他の特性とのトレードオフを伴います。
  • 取り扱いと組み立て： 慎重な取り扱い手順を実装します。組み立て治具を設計して、点荷重や過度のクランプ力を回避します。
  • プルーフテスト： 重要な用途では、コンポーネントを予想される使用応力よりも高い応力レベルでプルーフテストして、重要な欠陥のある部品をふるいにかけることができます。

2.加工の複雑さとコスト：

• チャレンジだ： SiCの極度の硬度により、機械加工が困難で高価になります。従来の機械加工工具は効果がなく、ダイヤモンド工具が必要です。機械加工プロセスは遅く、工具の摩耗が大きくなります。
• 緩和戦略：
  • ニアネットシェイプフォーミング： 最終的な希望の形状にできるだけ近い部品を製造する製造プロセス（例：精密プレス、スリップキャスティング、射出成形）を利用して（「ニアネットシェイプ」）、機械加工によって除去する材料の量を最小限に抑えます。
  • 製造可能な設計（DfM）： 可能であれば、設計を簡素化します。絶対に必要な場合にのみ、厳しい公差と細かい表面仕上げを指定します。
  • 高度な加工技術： 電気放電加工（EDM）を導電性SiCグレードに、またはレーザー加工を特定の機能に利用するオプションを検討してください。ただし、これらにも独自の複雑さとコストがあります。
  • サプライヤーの専門知識： 高度セラミックスの機械加工に関する専門設備と専門知識を持つ経験豊富なSiCメーカーと提携してください。たとえば、Sicarb Techは、 成功事例.