SiCの自動車産業への影響力の増大

はじめに: SiC が自動車のイノベーションを加速

自動車産業は、1 世紀で最も大きな変革を遂げています。電動化、自動運転、および拡張された接続性は、もはや未来的な概念ではなく、急速に進化する現実です。この革命の中心には、現代の自動車の厳しい要求に応えることができる先進材料の必要性があります。高機能セラミックである炭化ケイ素 (SiC) は、この自動車の進化を推進する重要な要素として急速に台頭しています。優れた熱伝導率、優れた高電圧スイッチング能力、および優れた耐摩耗性を提供する SiC は、代替材料であるだけでなく、次世代自動車システムにおける効率性、信頼性、および性能を推進する基盤技術です。電気自動車 (EV) パワートレインから洗練されたセンサーシステムまで、SiC の統合は、 カスタム炭化ケイ素部品 は、より軽量で、より強力で、より弾力性のある車両への道を開いています。SiC へのこの移行は、半導体メーカー、自動車会社、およびその Tier 1 & 2 サプライヤーのエンジニア、調達マネージャー、および技術バイヤーにとって不可欠であり、急速に進化する市場で競争上の優位性を求めています。SiC の独自の特性は、従来のシリコンベースのコンポーネントに見られる多くの固有の制限、特に高出力および高温の自動車環境における制限に直接対応しています。

SiC の採用の影響は広範囲に及び、EV の航続距離と充電時間から、重要な自動車部品の耐久性まですべてに影響を与えます。業界がイノベーションの限界を押し広げるにつれて、高品質で精密に設計された 自動車用 SiC ソリューション は、今後も成長を続けるでしょう。この記事では、自動車分野における炭化ケイ素の拡大する役割について掘り下げ、その多様な用途、カスタマイズの利点、材料に関する考慮事項、設計の複雑さ、および要求の厳しい自動車プロジェクト向けの知識豊富な SiC サプライヤーの選択における重要な要素について説明します。

主要な自動車用途: SiC が性能を向上させる場所

炭化ケイ素の電気的および機械的特性の独自の組み合わせにより、特に高効率、高電力密度、および信頼性が最重要である幅広い自動車用途に非常に適しています。その影響は、急速に拡大している電気自動車分野で最も顕著に感じられますが、その利点は従来のハイブリッド車にも及びます。

電気自動車 (EV) パワートレイン:

• インバーター： SiC ベースのインバータは、最新の EV 技術の基礎です。これらは、バッテリーからの DC 電力を電気モーター用の AC 電力に変換します。これらのインバータ内の SiC MOSFET (金属酸化物半導体電界効果トランジスタ) およびダイオードは、シリコン IGBT (絶縁ゲートバイポーラトランジスタ) よりも大幅に低いスイッチング損失と高い動作周波数を提供します。これは、以下に変換されます。
  • インバータ効率の向上により、特定のバッテリーサイズで EV の航続距離が長くなります。
  • より高い電力密度により、より小型で軽量、よりコンパクトなインバータ設計が可能になります。
  • 熱性能の向上により、冷却システム要件が削減され、重量とスペースがさらに節約されます。
• オンボード充電器 (OBC)： OBC の SiC コンポーネントは、充電時間の短縮と効率の向上を可能にします。より高い電圧と温度を処理できるため、OBC をよりコンパクトで強力にし、性能や寿命を損なうことなく急速充電規格に対応できます。
• DC-DCコンバーター： EV は、DC-DC コンバータを使用して、メインバッテリーからの高電圧を降圧して、補助システム (インフォテインメント、照明、12V システムなど) に電力を供給します。SiC ベースのコンバータは、より高い効率と電力密度を実現し、車両全体の省エネに貢献します。

充電インフラストラクチャ:

車両自体を超えて、SiC は、高出力の急速充電ステーションの開発に不可欠です。DC 急速充電器の SiC パワーモジュールは、より高い電力供給 (350kW 以上など) を、より高い効率と信頼性で可能にし、充電時間を大幅に短縮し、EV 所有をより実用的にします。

高度運転支援システム (ADAS) および自動運転:

パワーエレクトロニクスが主な原動力ですが、SiC の機械的特性も価値があります。

• センサーコンポーネント： SiC の安定性と耐久性により、過酷なフード下の状態や露出した環境で確実に動作する必要がある特定のセンサーハウジングまたはコンポーネントに適しています。その熱的安定性により、広い温度範囲で一貫したセンサー性能が保証されます。
• 精密アクチュエータ: 高い剛性と寸法安定性を必要とするコンポーネントは、SiC などの技術セラミックスから恩恵を受けることができます。

ブレーキシステムと摩耗コンポーネント:

• 高性能ブレーキディスク: SiC を組み込んだカーボンセラミックブレーキディスク (カーボンファイバー強化炭化ケイ素 – C/SiC など) は、従来の鋳鉄ローターと比較して、優れた耐フェード性、軽量化、および長寿命を提供します。これらは主に高性能スポーツカーや高級車で使用されていますが、材料の可能性を示しています。
• ベアリングとシール： 極度の耐摩耗性と高温耐性を必要とする特殊な用途では、 産業用SiCベアリング およびシールは、ターボチャージャーや特殊ポンプなどの分野で、優れた長寿命と性能を提供できます。

熱管理システム：

SiC の優れた熱伝導率 (高温では銅を超えることが多い) により、パワーエレクトロニクスモジュールやその他の発熱自動車コンポーネントのヒートシンクやスプレッダーに最適な材料です。効率的な熱管理は、これらのシステムの信頼性と寿命にとって重要です。

アプリケーション分野	主要なSiCコンポーネント	主な利点
EV インバータ	SiC MOSFET、SiC ダイオード、SiC パワーモジュール	より高い効率、向上した電力密度、小型化/軽量化、改善された熱性能
EV 車載充電器 (OBC)	SiC ダイオード、SiC MOSFET	より速い充電、より高い効率、コンパクトな設計
EV DC-DC コンバータ	SiC MOSFET、SiC ダイオード	より高い効率、より小さなフットプリント
急速充電ステーション	SiCパワーモジュール	より高い電力供給、より高い効率、改善された信頼性
高性能ブレーキ	C/SiC ブレーキディスク	耐フェード性、軽量化、長寿命、優れた高温性能
熱管理	SiC ヒートシンク、基板	優れた熱伝導率、効率的な放熱

SiC 材料科学における継続的な研究開発は、自動車分野における新たな潜在的な用途を開拓し続け、車両の性能、安全性、および持続可能性のさらなる進歩を約束しています。

自動車メーカー向けのカスタム SiC の戦略的優位性

標準的な既製 SiC コンポーネントは多くの目的に役立ちますが、自動車産業の要求が厳しく、非常に具体的な性質は、多くの場合、 カスタム炭化ケイ素ソリューション。自動車メーカーとそのサプライヤーは、一般的な製品を超えて、カスタマイズされた SiC 部品を選択することにより、最適化された性能、統合、および長期的な信頼性を実現し、大きな戦略的優位性を獲得します。

カスタマイズの主な利点には、以下が含まれます。

• 特定の用途向けに最適化された性能： 自動車システムは、フード下の極端な温度変動から EV パワートレインの高電気ストレスまで、独自の条件下で動作します。カスタム SiC コンポーネントは、特定の形状、材料組成 (調整された多孔性や密度など)、および表面仕上げを使用して設計し、熱放散、電気絶縁、耐摩耗性、または機械的強度などの性能指標を必要な場所で正確に最大化できます。たとえば、カスタム形状の SiC ヒートシンクは、パワーモジュール内の制約されたスペースに完全に適合するように設計し、接触面積と冷却効率を最大化できます。
• 統合とパッケージングの強化: 現代の車両は、コンパクトなエンジニアリングの驚異です。カスタム SiC 部品は、周囲のコンポーネントとのシームレスな統合のために設計し、組み立ての複雑さを軽減し、システムサイズと重量を最小限に抑え、全体的なパッケージング効率を向上させることができます。これは、航続距離と乗客の快適性を最大化するためにスペースと重量が優先される EV で特に重要です。
• 熱管理の改善： SiCの熱特性は優れていますが、カスタム設計により放熱性をさらに高めることができます。これには、冷却チャネルをSiCコンポーネントに直接組み込んだり、能動的または受動的な冷却システムとのインターフェースをより効果的にするために形状と表面積を最適化したりすることが含まれます。効果的な熱管理は、パワーエレクトロニクスの寿命と信頼性にとって不可欠です。
• 信頼性と耐久性の向上： SiC材料グレード（例：複雑な形状には反応焼結SiC、最大密度と強度には焼結SiC）と設計を、特定の自動車のストレス（機械的衝撃、振動、熱サイクル、化学的暴露）に耐えるように調整することにより、カスタムコンポーネントは優れた信頼性と長い動作寿命を提供できます。これにより、保証請求が減少し、ブランドの評判が向上します。
• 競争力の差別化： 激しい競争市場において、独自のソリューションは明確な優位性を提供します。カスタムSiCコンポーネントは、標準部品を使用する競合他社が容易に再現できない、優れた性能特性（例：より速い充電、より長い航続距離、より耐久性の高い部品）を提供する独自の設計を可能にします。これにより、OEMは独自のセールスポイントを強調できます。
• サプライチェーンのセキュリティと特異性： カスタム部品の専門SiCサプライヤーとの連携は、より安全で調整されたサプライチェーンにつながる可能性があります。サプライヤーは、特定の自動車要件を理解しており、多くの場合、一貫性と品質を保証する専用の生産ラインまたはプロセスを提供できます。
• 独自の課題への対応： 時には、斬新な自動車用途や特に困難なエンジニアリング問題に対して、既製のコンポーネントが存在しない場合があります。カスタマイズにより、特定の問題を解決するためにゼロから設計されたまったく新しいSiC部品を作成し、イノベーションを促進できます。

調達マネージャーと技術バイヤーは、カスタムSiC開発への初期投資が、性能、信頼性、市場リーダーシップの点で長期的な大きなメリットにつながる可能性があることを認識する必要があります。複雑な自動車要件を理解し、堅牢な カスタマイズ・サポート を提供できるサプライヤーとの連携は、これらの利点を活用するために不可欠です。

材料の選択: 要求の厳しい自動車用途向けの SiC グレード

すべての炭化ケイ素が同じように作られているわけではありません。さまざまな製造プロセスにより、さまざまな特性を持つさまざまなSiCグレードが得られるため、材料の選択は自動車部品の設計における重要なステップとなります。SiCグレードの選択は、性能、製造可能性、およびコストに直接影響します。自動車業界に関連する主なグレードには、反応焼結炭化ケイ素（RBSCまたはSiSiC）と焼結炭化ケイ素（SSC、通常はSSiCまたはDDFSiC）があります。

反応結合炭化ケイ素（RBSC / SiSiC）：

• 製造プロセス： RBSCは、多孔質炭素プリフォーム（多くの場合、SiC粒子と炭素から作られています）を溶融シリコンで浸透させることによって製造されます。シリコンは炭素と反応して新しいSiCを形成し、元のSiC粒子を結合します。このプロセスでは、通常、残留遊離シリコン（通常は8〜15％）を含む材料が得られます。
• キー・プロパティ
  • 良好な熱伝導率。
  • 遊離シリコン相による優れた耐熱衝撃性。
  • 高い硬度と優れた耐摩耗性。
  • 複雑なニアネットシェイプ部品を比較的低い収縮率で製造する能力。
  • SSiCと比較して製造温度が低く、複雑な形状のコストを削減できる可能性があります。
• 自動車用途：
  • 優れた機械的強度と熱安定性を必要とする構造部品（例：自動車部品製造用の高温処理におけるサポート、固定具）。
  • シール、ノズル、および一部のタイプのベアリングなどの摩耗部品。
  • 複雑な設計が必要であり、遊離シリコンの存在が用途に悪影響を及ぼさないコンポーネント（例：シリコンを攻撃する極端な化学環境には理想的ではありません）。
  • 他の自動車セラミック部品の製造に使用されるキルン家具。

焼結炭化ケイ素（SSiC）：

SSiCは、微細なSiC粉末を非常に高温（通常は> 2000°C）で焼結することによって製造され、多くの場合、焼結添加剤（SSiCの場合はホウ素と炭素、または液相焼結SiC – LPSiC、別名DDFSiCまたは高密度定義成形SiCの場合はイットリア/アルミナなど）の助けを借りて製造されます。

• 直接焼結炭化ケイ素（SSiC – 自己焼結SiCとも呼ばれます）：
  • プロパティ 非常に高い硬度、優れた耐摩耗性、優れた化学的不活性（遊離シリコンなし）、高温でも高い強度、優れた熱伝導率。一般的に、過酷な環境下でSiCグレードの中で最高の性能を提供します。
  • 自動車用途： ポンプおよび駆動系の高性能メカニカルシール、高度なベアリング、バルブコンポーネント、半導体製造装置のコンポーネント（自動車エレクトロニクスの製造に使用）、高い安定性を必要とするLiDARシステムのミラー。純度と最大の耐食性/耐摩耗性が重要となる用途に最適です。
• 液相焼結炭化ケイ素（LPSiC / DDFSiC）：
  • プロパティ SSiCと同様の高い密度を達成します。液相は緻密化を助け、焼結温度を下げたり、異なる微細構造を可能にしたりする可能性があります。非常に優れた機械的特性と熱伝導率を提供できます。表面仕上げ能力は優れています。
  • 自動車用途： SSiCと同様に、多くの場合、その特性のバランスと非常に滑らかな表面を達成できる可能性から選択されます。摩耗部品、シール、および高い剛性と熱安定性を必要とする用途に使用されます。

その他の注目すべきSiCタイプ：

• 窒化物結合炭化ケイ素（NBSC）： シリコン窒化物相で結合されたSiC粒子。優れた耐熱衝撃性と強度を提供しますが、要求の厳しい摩耗または温度用途では、一般的にSSiCまたはRBSCほど高性能ではありません。冶金用途でより一般的ですが、ニッチな用途が見つかる可能性があります。
• 化学気相成長SiC（CVD-SiC）： 超高純度SiCを生成します。半導体ウェーハ処理装置（間接的に自動車エレクトロニクスをサポート）およびハイエンド光学コンポーネントに使用されます。通常、より高価であり、極度の純度または特定の光学特性を必要とする特殊な用途に使用されます。

SiCグレード	主な特徴	一般的な自動車の考慮事項	相対コスト係数
反応焼結SiC（RBSC）	優れた耐熱衝撃性、複雑な形状が可能、遊離シリコンを含む。	構造部品、攻撃的な化学物質にさらされない摩耗部品。	中程度
焼結SiC（SSiC）	最高の硬度、耐摩耗性、および化学的純度。優れた高温強度。	高性能シール、ベアリング、バルブコンポーネント、半導体処理部品。	高い
液相焼結SiC（LPSiC / DDFSiC）	高密度、優れた機械的特性、優れた表面仕上げが可能。	精密摩耗部品、シール、滑らかな表面と高い剛性を必要とするコンポーネント。	高い
窒化結合SiC（NBSC）	優れた耐熱衝撃性、中程度の強度。	直接的な自動車部品ではあまり一般的ではなく、関連する産業プロセスに多く使用されます。	中程度

適切な選択 SiC材料グレード は、用途の動作環境、性能要件、およびコスト目標を十分に理解する必要があります。複雑な自動車要件を理解し、堅牢な

耐久性の設計: 自動車における SiC コンポーネントエンジニアリング

炭化ケイ素固有の材料特性は優れていますが、自動車用途でのその可能性を最大限に引き出すには、思慮深いコンポーネント設計とエンジニアリングが不可欠です。金属とは異なり、SiCは脆性セラミックであるため、振動、熱サイクル、機械的負荷などの要求の厳しい自動車条件下での製造可能性、耐久性、および最適な性能を確保するために、設計段階で特定の考慮事項が必要になります。

自動車用SiCコンポーネントの主なエンジニアリング上の考慮事項には、以下が含まれます。

• 脆性の管理：
  • シャープな角や応力集中部を避ける： 応力集中を分散し、亀裂の発生を防ぐために、設計には十分な半径とフィレットを組み込む必要があります。鋭い内角は、主要な故障点です。
  • 引張応力の最小化： SiCは、他のセラミックと同様に、引張よりも圧縮の方が大幅に強力です。設計は、可能な限りSiCコンポーネントを圧縮負荷下に保つか、慎重な幾何学的設計と負荷経路管理を通じて引張応力を最小限に抑えることを目指す必要があります。
  • 耐衝撃性： 本質的に硬いですが、SiCは衝撃損傷を受けやすい場合があります。設計上の考慮事項には、保護ハウジング、アセンブリ内での戦略的な配置、または衝撃エネルギーを吸収または偏向できる機能の組み込みが含まれる場合があります。
• 熱管理設計：
  • 熱膨張の不一致： SiCが他の材料（例：アセンブリ内の金属）とインターフェースする場合、熱膨張係数（CTE）の違いを慎重に管理する必要があります。これには、コンプライアントインターレイヤー、勾配CTEのろう材、または差動膨張を応力を誘発することなく収容する機械的設計が含まれる場合があります。
  • 熱放散の最適化： ヒートシンクなどの熱管理コンポーネントの場合、設計は表面積を最大化し、効率的な熱経路を確保する必要があります。CFD（計算流体力学）分析は、空気の流れと熱伝達のために形状を最適化する上で非常に役立ちます。
• 製造可能性（製造のための設計– DfM）：
  • 複雑さとコスト： RBSCは複雑な形状を可能にしますが、過度に複雑な設計は、工具と製造コストを押し上げる可能性があります。可能な限り、シンプルさが多くの場合、より費用対効果が高くなります。
  • 肉厚とアスペクト比： 最小および最大の壁厚、および達成可能なアスペクト比は、選択されたSiCグレードと製造プロセス（プレス、スリップキャスティング、押出など）によって異なります。設計者は、これらの制約内で作業する必要があります。薄い壁は壊れやすく、過度に厚い部分は焼結または浸透中に問題を引き起こす可能性があります。
  • 抜き勾配： プレスまたは成形された部品の場合、金型からの簡単な取り外しを容易にするために、適切な勾配角度が必要です。
• 接合と組み立て：
  • SiCコンポーネントがより大きな自動車アセンブリにどのように統合されるかを検討します。これには、機械的固定（例：穴、ただし応力集中を避けるために慎重な設計が必要）、ろう付け面、または接着接合用の機能の設計が含まれる場合があります。
  • 接合方法の選択は、動作温度、強度要件、および化学的環境によって異なります。
• 負荷分散：
  • 機械的負荷がSiCコンポーネント全体にできるだけ均等に分散されるようにして、局所的な応力ピークを回避します。これには、コンプライアントガスケットの使用や、平らで平行な嵌合面の確保が含まれる場合があります。
• 軽量化の機会：
  • SiCは、多くの従来の金属（例：鋼）よりも軽量です。重量削減が目標である場合（例：EVコンポーネントで航続距離を改善するため、またはブレーキディスクなどの回転部品でばね下質量を減らすためなど）、設計はこの特性を活用する必要があります。トポロジー最適化は、剛性がありながら軽量のSiC構造の設計に役立ちます。
• プロトタイピングと反復：
  • セラミック設計の独自性を考慮すると、試作とテストを含む反復的なアプローチが不可欠であることがよくあります。これにより、大量生産に入る前に、設計の洗練と検証を行うことができます。有限要素解析（FEA）は、設計サイクルの早い段階で応力分布、熱性能、および潜在的な故障モードをシミュレートするための強力なツールです。

経験豊富な 技術セラミックスサプライヤー 設計段階の早い段階で不可欠です。SiC材料の挙動と製造能力に関する専門知識は、困難な自動車環境向けに調整された、堅牢で信頼性が高く、費用対効果の高いコンポーネントの開発において、自動車エンジニアを導くことができます。

精密さが重要: 自動車用 SiC の許容差と仕上げ

厳格な自動車の世界では、精度は単なる目標ではなく、基本的な要件です。炭化ケイ素コンポーネントの場合、正確な寸法公差と特定の表面仕上げを達成することは、複雑な自動車アセンブリ内での適切な適合、最適な性能、および長期的な信頼性を確保するために不可欠です。重要な障壁を提供するSiCシール、パワーエレクトロニクスの基板、または精密摩耗部品であっても、その寸法精度はシステム全体の機能に直接影響します。

達成可能な公差の理解：

SiCコンポーネントで達成可能な公差は、いくつかの要因によって異なります。

• SiCグレード： 異なるグレード（RBSC、SSiC、LPSiC）は、製造中の収縮率と挙動が異なり、最終的な寸法制御に影響します。焼結グレードは、通常、反応結合グレードよりも多くの収縮を経験します。
• 製造プロセス：
  • ニアネットシェイプ成形： プレス、スリップキャスティング、射出成形などのプロセスは、最終的な寸法に近い部品を製造することを目的としています（「焼成後」または「焼結後」）。焼結後の部品の公差は、一般的に広くなっています。RBSCの場合、ニアネットシェイプ機能が重要な利点です。
  • グリーン・マシニング： SiCを「グリーン」（焼結前）状態で機械加工すると、最終焼成前の寸法制御を改善できますが、焼結中の歪みはまだ発生する可能性があります。
  • ハード機械加工（研削/ラッピング）： 最も厳しい公差の場合、SiCコンポーネントは通常、焼結後にダイヤモンド研削、ラッピング、または研磨されます。これは最も正確な方法ですが、コストがかかります。
• 部品の複雑さとサイズ： より大きく、より複雑な形状は、一般的に非常に厳しい公差で制御することがより困難です。

ハード機械加工されたSiCコンポーネントで達成可能な一般的な公差は、マイクロメートル（例：±5 µm〜±25 µm、または重要な機能の場合はさらに厳密）の範囲になる可能性がありますが、これには特殊な機器と専門知識が必要です。焼結後の公差は、寸法の±0.5％〜±2％に近くなる可能性があります。

表面仕上げのオプションと重要性：

必要な表面仕上げ（Ra、粗さ平均）は、用途によって大きく異なります。

• メカニカルシールとベアリング： これらの用途では、摩擦、摩耗、および漏れを最小限に抑えるために、非常に滑らかで平らな表面（多くの場合、サブミクロンRa値、研磨後のナノメートル範囲の場合もあります）が必要です。ラッピングと研磨が不可欠です。
• エレクトロニクス用基板： 金属化と薄膜堆積には、滑らかな表面が必要です。接着のために、制御された粗さも望ましい場合があります。
• 光学コンポーネント（例：LiDARミラー）： 非常に滑らかで、高度に研磨された表面で、特定の平面度と反射率が必要です。
• 構造部品： それほど細かい仕上げを必要とせず、焼結後または研削された表面で十分であり、コストを管理するのに役立ちます。

目的の表面仕上げを達成するには、次のようなプロセスが含まれます。

• 研磨： ダイヤモンドホイールを使用して材料を除去し、基本的な形状と寸法を達成します。
• ラッピング： 平らなプレート上で研磨剤スラリーを使用して、非常に平らな表面と細かい仕上げを達成します。
• 研磨： 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達成します。
• エッジ処理： 面取りまたは丸みを帯びたエッジは、脆性SiCコンポーネントのチッピングを防ぐために重要です。

寸法精度とその影響：

• フィットとアセンブリ： 正確な寸法により、SiC部品がアセンブリ内の嵌合コンポーネントに正しく適合し、早期の故障または性能低下につながる可能性のある応力集中または緩い適合を回避できます。
• 性能の一貫性： パワーエレクトロニクス基板などの用途では、一貫した厚さと平面度により、均一な熱的および電気的性能が保証されます。シールの場合、平面度はシーリング効率に直接影響します。
• 信頼性： 寸法仕様を満たす部品は、予期しない応力や摩耗パターンを経験する可能性が低く、システム全体の信頼性に貢献します。

自動車エンジニアと調達専門家は、必要な公差と表面仕上げを仕様で明確に定義する必要があります。機能的な価値を追加することなく、過度に厳格で重要でない公差は、コンポーネントコストを大幅に増加させる可能性があるため、必要なものだけを指定することが不可欠です。 SiCメーカー 強力な計測能力と精密機械加工の実績を持つことは、

金型を超えて: 最適な自動車用 SiC 機能のための後処理

炭化ケイ素部品の基本的な形状を成形と焼結（または反応接合）によって作り出すことは、しばしば始まりに過ぎません。多くの要求の厳しい自動車用途では、最終的な望ましい特性、寸法、表面特性、および全体的な性能を達成するために、さまざまな後処理工程が不可欠です。これらの二次的な操作は、ニアネットシェイプ部品を、自動車環境の厳しさに対応できる精密に設計された部品に変えます。

自動車用SiC部品の一般的な後処理の必要性には以下が含まれます。

• 精密研削:
  • 目的 厳しい寸法公差、正確な形状（平面度、平行度、真円度）を達成し、焼結部品のままでは実現できない表面仕上げを向上させるため。
  • 方法だ： SiCの極度の硬度のため、ダイヤモンド研削砥石が使用されます。部品の形状に基づいて、さまざまな研削技術（表面、円筒、センターレス）が採用されています。
  • 自動車への関連性： ベアリングレース、シール面、バルブシート、精密シャフトなど、正確な寸法と滑らかな表面が性能と長寿命のために不可欠な部品に不可欠です。
• ラッピングとポリッシング：
  • 目的 例外的に滑らかで平らな、多くの場合鏡面のような表面仕上げを達成し、表面粗さ（Ra）を大幅に低減するため。
  • 方法だ： ラッピングは、SiC部品とラッピングプレートの間に遊離研磨剤スラリーを使用することを含みます。研磨は、研磨パッド上でより細かい研磨剤を使用します。
  • 自動車への関連性： 最小限の漏れと低摩擦を保証するための動的シール面、薄膜堆積に超滑らかな表面を必要とする半導体デバイスの基板、ADASセンサー用のミラーなどの光学部品に不可欠です。
• エッジホーニングと面取り：
  • 目的 鋭いエッジやコーナーを除去するため。これらは応力集中点となり、SiCのような脆性セラミックスで欠けやすくなる可能性があります。
  • 方法だ： 特殊な研削またはホーニングツールを使用して、エッジに小さな面取りまたは半径を作成します。
  • 自動車への関連性： 取り扱い安全性と部品の耐久性を向上させ、組み立て中または動作中の破損のリスクを低減します。機械的衝撃や振動を受ける部品には特に重要です。
• クリーニングと表面処理：
  • 目的 コーティング、接合、または組み立てなどの後続の工程に備えて、コンタミ、機械加工残留物、または表面酸化物を取り除くため。
  • 方法だ： 超音波洗浄、化学エッチング（SiCグレードに応じて注意が必要）、またはプラズマ処理が含まれる場合があります。
  • 自動車への関連性： パワーエレクトロニクス用のSiC基板上の金属化層の良好な接着を確保するため、またはろう付けや接着剤接合のための表面を準備するために不可欠です。
• コーティング（構造用SiCに直接使用することはあまりなく、関連部品またはspの場合が多い）