SiC材料が産業のゲームチェンジャーとなる理由

はじめに：炭化ケイ素 – 業界に革命を起こす高性能材料

厳しい産業環境において、効率性、耐久性、性能を絶え間なく追求する中で、1つの材料が変革的なソリューションとして常に台頭しています。それは、シリコンカーバイド（SiC）です。シリコンと炭素の化合物であるこの先進セラミックスは、単なる漸進的な改善ではありません。過酷な環境における課題に、エンジニアや設計者がどのように取り組むかという根本的な変化なのです。灼熱の温度や腐食性化学物質から、高い摩耗や電気的ストレスまで、SiC材料は、金属や他のセラミックスのような従来の材料ではしばしば実現できない、独自の特性の組み合わせを提供します。その重要性は多岐にわたり、最も重要な分野でブレークスルーを可能にし、信頼性を向上させています。イノベーションと卓越した運用に焦点を当てた企業にとって、 カスタム炭化ケイ素製品 を理解し、活用することは、もはやニッチな考慮事項ではなく、戦略的な必須事項となっています。この記事では、SiCがなぜ真のゲームチェンジャーであるのかを掘り下げ、その用途、利点、そして特定の産業ニーズに合わせて高品質なカスタムSiCコンポーネントを調達するための重要な要素について探求します。

シリコンカーバイドが持つ固有の強度、熱伝導性、電気的特性は、高性能産業用途に不可欠な技術セラミックスとしての地位を確立しています。産業界が技術の限界を押し広げるにつれて、これまでにない運用条件に耐えうる材料への需要が高まっています。SiCはこの隙間を埋めるために登場し、コンポーネントの寿命を延ばし、ダウンタイムを削減し、全体的なプロセスの効率を向上させるソリューションを提供します。半導体ウェーハ処理、自動車のブレーキシステム、航空宇宙部品など、SiCの優れた特性は、直接的に経済的および性能上のメリットにつながります。

多用途性の公開：SiCの主要な産業用途

シリコンカーバイドの優れた特性は、多様な産業分野での役割を確固たるものにしています。その適応性により、さまざまな形状に加工することが可能であり、カスタムSiCコンポーネントは特殊なタスクに不可欠です。以下の分野の調達マネージャーや技術バイヤーは、重要な用途にSiCを指定する傾向が強まっています。

• 半導体製造： SiCは、高い純度、熱安定性、プラズマエロージョンに対する耐性から、チャック、フォーカスリング、化学機械的平坦化（CMP）リングなど、ウェーハハンドリングおよび処理装置に不可欠です。半導体製造におけるSiCは、よりクリーンな処理環境と長いコンポーネント寿命を保証します。
• 自動車： 高温耐性と耐摩耗性により、高性能ブレーキシステム、クラッチコンポーネント、そして電気自動車（EV）のパワーエレクトロニクスでますます使用されています。EVのSiCベースのインバータとコンバータは、より高い効率と電力密度を提供します。
• 航空宇宙： 光学システム用のミラー、熱交換器、ロケットノズルなどのコンポーネントは、SiCの軽量性、高い剛性、耐熱衝撃性の恩恵を受けています。航空宇宙グレードのSiCは、極めて高い信頼性が求められる用途に不可欠です。
• パワーエレクトロニクス SiCダイオードとトランジスタ（MOSFET）は、シリコンベースのデバイスと比較して、より高いスイッチング周波数、より低い損失、より高い動作温度を可能にすることで、電力変換に革命をもたらしています。これは、産業用ドライブ、電源、およびグリッドインフラストラクチャにおけるSiCパワーエレクトロニクスにとって重要です。
• 再生可能エネルギー: 太陽光および風力エネルギーシステムのインバータは、効率を向上させ、システムサイズとコストを削減するためにSiCを利用しています。再生可能エネルギーのSiCソリューションは、より効果的なエネルギー収集と配電に貢献します。
• 冶金： その優れた高温強度と溶融金属および化学的攻撃に対する耐性から、炉のライニング、熱電対保護管、るつぼ、バーナーノズルに使用されています。
• ディフェンス 用途には、軽量装甲、ミサイル誘導システムのコンポーネント、過酷な条件下での耐久性が求められる高性能センサーなどがあります。
• 化学処理： SiC製のシール、ポンプコンポーネント、バルブ、熱交換器チューブは、腐食性化学物質や研磨性スラリーに対する優れた耐性を提供します。
• 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： 過酷な産業用機器の摩耗部品、ベアリング、ノズル、メカニカルシールは、SiCの硬度と耐摩耗性の恩恵を受けており、サービス間隔の延長につながります。
• 電気通信： SiCは、熱管理能力が重要な高周波電力増幅器やフィルターのコンポーネントに使用されています。
• 石油およびガス： 石油およびガス産業の坑井内ツール、ポンプコンポーネント、バルブは、過酷な環境での浸食および腐食に対する耐性のためにSiCを利用しています。
• 医療機器 生体適合性のあるSiCコーティングとコンポーネントは、その不活性性と耐久性から、インプラントや外科用ツールに検討されています。
• 鉄道輸送： 電車のトラクションコンバータのSiCベースのパワーモジュールは、エネルギー効率とシステムの信頼性を向上させます。
• 原子力： SiCは、耐放射線性および高温安定性から、次世代原子炉の燃料被覆材および構造コンポーネントとして研究されています。

なぜカスタムSiCが要求の厳しい用途にとって戦略的な選択肢なのか

標準的なSiCコンポーネントは多くの目的に役立ちますが、カスタムシリコンカーバイドソリューションは、独自のまたは極端な運用要件を持つ用途に比類のない利点を提供します。材料組成、設計、製造プロセスを調整することで、エンジニアは特定の課題に対するパフォーマンスを最適化できます。カスタマイズの利点には以下が含まれます。

• 最適化された熱管理： カスタムSiC部品は、特定の形状と材料グレード（焼結SiCや反応結合SiCなど）で設計し、熱伝導率を最大化したり、高温SiC用途に不可欠な、調整された断熱性を提供したりできます。
• 優れた耐摩耗性： 高い摩擦や研磨媒体を伴う用途では、SiCコンポーネントを特定の表面仕上げや組成でカスタマイズして、優れた耐摩耗性セラミックス性能を提供し、コンポーネントの寿命を大幅に延ばし、メンテナンスコストを削減できます。
• 化学的慣性の向上： 腐食性の高い化学環境では、カスタムSiC配合により、腐食や化学的攻撃に対する優れた耐性が得られ、プロセスの完全性を保護し、汚染を防ぐことができます。耐薬品性SiCは、化学処理および半導体産業において不可欠です。
• 調整された電気的特性： 用途に応じて、SiCは半導体、電気絶縁体（高純度）、または特定の抵抗特性を持つように設計できます。カスタマイズにより、電気的性能が、例えば発熱体や高度なセンサー技術において、正確な設計基準を満たしていることが保証されます。
• 複雑な形状と精度： 高度な製造技術により、航空宇宙、医療機器、または光学システムにおける複雑なアセンブリの要求を満たす、厳しい公差を持つ複雑なSiC部品の製造が可能になります。この精密機械加工セラミックスを作成する能力は、大きな利点です。
• システム統合の改善： カスタム設計により、SiCコンポーネントをより大きなシステムに統合しやすくなり、全体的なシステム性能を最適化し、アセンブリの複雑さを軽減し、潜在的にシステムレベルのコストを削減できます。
• アプリケーション固有のパフォーマンス： 適切なSiCグレードと製造プロセス（焼結vs.反応結合など）を選択することにより、気孔率、密度、機械的強度などの特性を微調整して、用途の正確なニーズを満たすことができ、過剰な設計や性能不足を回避できます。

カスタムSiCへの投資は、単なるコンポーネントの購入を超えた戦略的な決定です。技術仕様、運用上の要求、長期的な性能目標に完全に合致するソリューションを開発し、明確な競争優位性を提供することです。

SiCグレードのナビゲート：焼結、反応結合など

シリコンカーバイドは単一の材料ではなく、さまざまな製造ルートで製造され、さまざまな微細構造と特性をもたらす材料のファミリーを包含しています。これらの違いを理解することは、特定の用途に最適なグレードを選択するために不可欠です。主なSiCタイプには以下が含まれます。

• 焼結炭化ケイ素（SSiC）： 細かいSiC粉末を高温（通常>2000°C）で焼結して製造され、多くの場合、非酸化物焼結助剤を使用します。SSiCは、非常に高い密度（通常>98%理論値）、優れた化学的純度、優れた強度、硬度、耐摩耗性を特徴としています。非常に高温でも強度を維持します。
  • キー・プロパティ 高い熱伝導率、優れた耐食性、高い耐摩耗性、良好な耐熱衝撃性。
  • 一般的な用途： メカニカルシール、ベアリング、ポンプコンポーネント、ノズル、半導体処理部品、熱交換器チューブ。
• 反応焼結炭化ケイ素（RBSiC）、別名シリコン化炭化ケイ素（SiSiC）： SiC粒子と炭素の多孔質プリフォームに溶融シリコンを浸透させて製造されます。シリコンは炭素と反応して新しいSiCを形成し、元の粒子を結合させます。RBSiCには、通常、遊離シリコンがいくらか含まれています（通常8〜15％）。
  • キー・プロパティ 優れた耐熱衝撃性、良好な耐摩耗性、高い熱伝導率、比較的複雑な形状を成形しやすい、一般的にSSiCよりも低コスト。遊離シリコンの存在は、特定の腐食性の高い環境や、シリコンが溶融または反応する可能性のある極端な温度での使用を制限します。
  • 一般的な用途： キルン用具（ビーム、ローラー、セッター）、バーナーノズル、耐摩耗ライナー、ラジアントヒーターチューブ、大型構造コンポーネント。
• 窒化物結合炭化ケイ素（NBSiC）： SiC粒子を窒化ケイ素（Si₃N₄）相で結合することによって形成されます。これは、SiCとケイ素粉末の混合物を窒化することによって達成されます。
  • キー・プロパティ 良好な耐熱衝撃性、溶融非鉄金属に対する良好な耐性、中程度の強度。
  • 一般的な用途： 炉のライニング、アルミニウムおよび亜鉛産業のコンポーネント、熱電対保護管。
• 化学気相成長炭化ケイ素（CVD-SiC）： 化学気相成長プロセスによって製造され、超高純度（99.999％以上）で理論的に高密度なSiC材料が得られます。
  • キー・プロパティ 例外的な純度、優れた腐食および浸食耐性、優れた熱安定性、複雑な薄膜またはコーティングを製造可能。
  • 一般的な用途： 半導体プロセスチャンバーコンポーネント、光学ミラー、表面特性を向上させるためのグラファイトまたは他のSiCグレードのコーティング。
• 再結晶炭化ケイ素（RSiC）： 圧縮されたSiC粒子を非常に高温で焼成して製造され、収縮なしに結合させます。比較的多孔質な構造をしています。
  • キー・プロパティ 優れた耐熱衝撃性、高い動作温度、キルン用具に適しています。
  • 一般的な用途： キルンサポート、セッター、ラジアントチューブ。

次の表は、一般的なSiCグレードの一般的な比較を示しています。

プロパティ	焼結SiC（SSiC）	反応結合型SiC（RBSiC/SiSiC）	窒化物系ボンドSiC（NBSiC）	CVD-SiC
密度	高い（通常>3.10 g/cm³）	中程度（通常3.02-3.10 g/cm³、遊離Siを含む）	中程度（通常2.6-2.8 g/cm³）	非常に高い（約3.21 g/cm³）
最大使用温度使用温度	～1600-1800℃（雰囲気による）	～1350-1380℃（遊離Siのため）	～1400-1550℃	最大2000℃（不活性雰囲気）
熱伝導率	高い～非常に高い	高い	中程度	非常に高い
耐食性	素晴らしい	良い（フリーのSiによって制限される）	グッド	例外的
相対コスト	より高い	低～中程度	中程度	最高
典型的な気孔率	非常に低い（<1%）	非常に低い（遊離Siが気孔を埋める）	中程度（10〜15％）	本質的にゼロ

適切なグレードの選択は、性能とコスト効率にとって非常に重要です。技術的な調達専門家とOEMは、特定の用途のニーズに最適なものを決定するために、経験豊富なシリコンカーバイドサプライヤーに相談する必要があります。

カスタムSiCコンポーネント製造における重要な設計上の考慮事項

炭化ケイ素でコンポーネントを設計するには、そのセラミック性、具体的にはその硬度と脆性のため、金属やプラスチックとは異なる考え方が必要です。機能的で信頼性が高く、費用対効果の高いカスタムSiC部品を製造するには、製造可能性のための効果的な設計（DfM）が不可欠です。

• 材料の脆性の理解： SiCは高い圧縮強度を持ちますが、金属と比較して引張強度と衝撃強度は低いです。設計では、応力集中を最小限に抑える必要があります。これは、内部コーナーに十分な半径を設け、可能な限り鋭いエッジを避け、荷重を均等に分散させることを意味します。有限要素解析（FEA）は、高応力領域を特定し、軽減するために強く推奨されます。
• 幾何学的制限： スリップキャスティング、押出成形、等方圧成形、ニアネットシェイプ焼結などの高度な成形技術により、複雑な形状が可能になりますが、実際的な制限があります。極端に薄い壁、非常に高いアスペクト比、または過度に複雑な内部形状は、製造が困難でコストがかかり、構造的完全性を損なう可能性があります。SiC OEMコンポーネントサプライヤーとの早い段階での形状の可能性に関する議論は不可欠です。
• 肉厚と均一性： 特に焼結中には、反りやひび割れを防ぐために、均一な壁厚を維持することが重要です。厚さに変化が必要な場合は、徐々に移行させる必要があります。達成可能な最小壁厚は、部品全体のサイズと製造方法によって異なります。
• 公差能力： 焼結後のSiC部品には、特定の寸法公差が適用されます。より厳しい公差が必要な場合は、焼結後の機械加工（研削、ラッピング）が必要となり、コストが増加します。設計仕様書では、重要な寸法と許容公差範囲を明確に定義してください。
• SiCと他の材料との接合： SiCコンポーネントを金属や他のセラミック部品に接合する必要がある場合は、熱サイクルを伴う用途において、接合部での応力や破損を防ぐために、熱膨張係数の違いを考慮して設計する必要があります。ろう付けや焼きばめなどの特殊な接合技術が必要となる場合があります。
• 表面仕上げの要件： 必要な表面仕上げ（Ra値）を指定してください。焼結後の表面は、一部の用途には適しているかもしれませんが、シールやベアリングなどの用途では、研削やラッピングによって得られる高度に研磨された表面が必要です。
• 機械加工のための設計： 焼結後の機械加工が予想される場合は、設計に十分な材料ストックを確保してください。クランプや機械加工へのアクセスを容易にする機能を検討してください。SiCの機械加工は、その硬度のため、遅くて高価なプロセスであることを忘れないでください。
• 機能統合： 複数の機能を単一のSiCコンポーネントに統合して、部品点数と組み立ての複雑さを軽減できるかどうかを検討してください。ただし、これは製造可能性とコストとのバランスをとってください。
• プロトタイピングと反復： 複雑なカスタム設計の場合、試作に投資することで、長期的には大幅なコスト削減につながる可能性があります。大規模な生産に着手する前に、テストと設計の改良を行うことができます。

設計プロセス全体を通じて、SiCメーカーとの効果的なコミュニケーションが重要です。彼らの材料に関する専門知識と製造に関する洞察を活用することで、高性能で経済的に実行可能な最適化された設計につながる可能性があります。Sicarb Techは広範な カスタマイズ・サポート、コンセプトから生産まで、クライアントと緊密に連携しています。

精密さが重要：公差、表面仕上げ、寸法精度

高性能用途では、炭化ケイ素コンポーネントの寸法精度、表面仕上げ、および達成可能な許容誤差は、望ましいだけでなく、多くの場合、機能性と長寿命にとって重要です。 SiC固有の硬度により、精密加工は専門的な作業となり、主に焼結後のダイヤモンド研削およびラッピングプロセスに依存します。

達成可能な公差：

SiC部品の許容差は、SiCグレード、部品のサイズと複雑さ、製造プロセス（焼結後 vs. 機械加工）など、いくつかの要因に依存します。

• 焼結公差： 焼結状態のまま使用される部品（大型構造部品または窯用備品用のRBSiCで一般的）の場合、許容誤差は一般的に広く、多くの場合、寸法の±0.5％から±1％の範囲、または最小±0.5mmのいずれか大きい方となります。これは、焼結プロセス中の収縮の変動によるものです。
• 機械加工された公差： 半導体部品、メカニカルシール、精密光学部品など、高精度が要求される用途では、SiC部品は焼結後にダイヤモンド研削されます。精密研削により、より厳しい許容差を達成できます。
  • 寸法公差：±0.005 mm（5ミクロン）まで、または小型部品の重要な機能についてはさらに厳密に。
  • 平行度と平面度：広範囲の表面積で数ミクロン以内に制御できます。
  • 角度と真円度：高精度レベルも達成可能です。

エンジニアや調達マネージャーは、重要な特徴について必要な許容差のみを指定することが不可欠です。不必要に厳しい許容差を要求すると、精密機械加工の時間とコストが大幅に増加します。

表面仕上げオプション：

SiC部品の表面仕上げは、摩耗、摩擦、シール性、光反射率などの分野での性能に劇的な影響を与えます。

• 焼結後の表面： 表面仕上げは比較的粗く、通常、SiCグレードと初期粉末特性に応じてRa 1.0～5.0 µmの範囲です。これは、窯用備品などの用途には許容される場合があります。
• 地表： ダイヤモンド研削は、通常Ra 0.2～Ra 0.8 µmの範囲の表面仕上げを達成できます。これは、多くの工業用摩耗部品や、優れた寸法管理を必要とするコンポーネントで一般的です。
• ラップ仕上げとポリッシュ仕上げ： メカニカルシール、ベアリング、ミラーなど、超平滑な表面が要求される用途には、ラッピングと研磨プロセスが採用されています。これらは以下を達成できます。
  • ラップ仕上げ：Ra 0.05～Ra 0.2 µm。
  • 研磨仕上げ：Ra <0.025 µm（光学用途にはサブナノメートル仕上げが可能）。

寸法精度と安定性:

炭化ケイ素は、熱膨張係数が低く、剛性が高いため、幅広い温度範囲で優れた寸法安定性を示します。必要な寸法に製造されたSiCコンポーネントは、過酷な動作条件下でもその形状と精度を維持します。この安定性は、温度変動に対して一貫した性能を必要とする用途において、金属に対する大きな利点となります。

必要な精度を達成するには、洗練された計測と品質管理プロセスが必要です。サプライヤーは、コンポーネントが仕様を満たしていることを確認するために、寸法、平面度、平行度、表面粗さ、およびその他の幾何学的特性を測定および検証する能力を備えている必要があります。カスタムSiCコンポーネントを調達する際には、サプライヤーの機械加工能力と品質保証プロトコルについて問い合わせてください。

パフォーマンスの向上：SiC製品に不可欠な後処理

炭化ケイ素の固有の特性は印象的ですが、さまざまな後処理技術により、その性能、耐久性、および特定の非常に要求の厳しい用途への適合性をさらに高めることができます。これらの処理は、一次成形および焼結段階の後に適用され、工業用SiC部品をその意図された用途に最適化するために不可欠です。

• 研磨： 前述のように、ダイヤモンド研削はSiCの最も一般的な後処理ステップです。これは、焼結だけでは得られない正確な寸法公差、特定の幾何学的特徴（平面、スロット、穴）、および改善された表面仕上げを達成するために使用されます。これは、厳しい組み立てフィットまたは定義された接触面を必要とする部品にとって重要です。
• ラッピングとポリッシング： 超平滑で低摩擦の表面（例：メカニカルシール、ベアリング、光学部品）を必要とする用途には、ラッピングと研磨が採用されています。ラッピングは研磨スラリーを使用して非常に平坦な表面と厳しい寸法制御を達成し、研磨はより細かい研磨剤を使用して高度に反射する鏡面仕上げを生成します。これらのプロセスは、摩耗を最小限に抑え、シール能力を向上させます。
• クリーニング： 高純度用途、特に半導体および医療業界では、製造または取り扱いからの汚染物質を除去するために、厳格な洗浄プロセスが不可欠です。これには、超音波洗浄、特殊な化学浴、およびクリーンルームパッケージングが含まれる場合があります。
• シーリング（多孔質グレードの場合）： 一部のSiCグレード（特定のタイプのRBSiCまたはRSiCなど）には、残留多孔性がある場合があります。ガスまたは液体の不透過性が重要な用途では、これらの細孔を封止することができます。これは、樹脂またはガラスによる含浸、または高密度コーティングを適用することによって行うことができます。ただし、封止すると、最高使用温度が制限される場合があります。
• コーティング： 特殊なコーティングを適用すると、SiCコンポーネントの表面特性をさらに高めることができます。
  • CVD SiCコーティング： 超高純度の化学気相成長（CVD）SiCの薄い層をSSiCまたはRBSiC部品に適用できます。これにより、耐食性、耐摩耗性、および純度が向上し、半導体プロセス装置に最適です。
  • ダイヤモンドライクカーボン（DLC）コーティング： 特定の動的用途における摩擦を低減し、耐摩耗性を向上させるために適用できます。
  • その他のセラミックまたは金属コーティング： 用途によっては、特定の電気的特性を付与したり、接合特性を向上させたりするために、他のコーティングを使用する場合があります。
• エッジ面取り/ラジアス加工： SiCコンポーネントの鋭いエッジは、材料の脆性により欠けやすくなる可能性があります。エッジの面取りまたは丸めは、取り扱い堅牢性を向上させ、応力集中を軽減するための一般的な方法です。
• アニーリング： 場合によっては、積極的な研削中に誘発された内部応力を緩和するために、後機械加工アニーリングステップを使用することがありますが、これは他の一部のセラミックと比較してSiCではあまり一般的ではありません。

適切な後処理ステップの選択は、顧客とSiCサプライヤーの共同作業である必要があります。コンポーネントの性能要件を明確に定義することで、強化された特性と費用対効果の最適なバランスを提供する技術の選択がガイドされます。適切な後処理への投資は、最終用途でSiC材料の可能性を最大限に実現することを保証します。

SiCに関する一般的な課題と、その克服方法

多くの利点があるにもかかわらず、炭化ケイ素を扱うことは、主にその固有の硬度と脆性から生じる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、工業用途で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。

• 脆性と破壊靭性：
  • チャレンジだ： SiCは、金属と比較して低い破壊靭性を持つ脆性材料です。これは、特に欠陥が存在する場合、衝撃または高い引張応力が加わると、大きな塑性変形なしに破壊する可能性があることを意味します。
  • 緩和：
    • デザインの最適化： 余裕のあるフィレットと半径の使用、鋭角の回避、均一な荷重分布の確保など、応力集中を最小限に抑える設計原則を採用します。FEAは、高応力領域を特定するために不可欠です。
    • 素材の選択： RBSiCのような特定のグレードは、より優れた耐熱衝撃性を提供し、これは破壊開始の要因となる可能性があります。タフ化SiC複合材料も開発されています。
    • 取り扱い手順： 衝撃による損傷を避けるために、慎重な取り扱いおよび組み立て手順を実行します。
    • プルーフテスト： 重要なアプリケーションの場合、コンポーネントは、重大な欠陥のある部品を除外するためにプルーフテストを行うことができます。
• 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、機械加工が困難で時間がかかります。ダイヤモンド工具が必要であり、材料除去速度が遅いため、金属と比較して機械加工コストが高くなります。
  • 緩和：
    • ニアネットシェイプフォーミング： 最終寸法にできるだけ近い部品を製造する製造プロセス（例：精密鋳造、サイズへの焼結）を利用して、研削によって除去する必要のあ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、絶対に必要とされる場合にのみ機械加工を指定します。サプライヤーと機械加工戦略について話し合います。
    • 高度な加工技術： 特定の機能については、超音波アシスト研削またはレーザー機械加工などのオプションを検討してください。ただし、これらには独自のコスト上の影響があります。
• 熱衝撃感受性：
  • チャレンジだ： SiCは、他の多くのセラミックと比較して優れた耐熱衝撃性（高い熱伝導率と適度な熱膨張のため）を備えていますが、急速かつ極端な温度変化は、特に拘束された設計または既存の欠陥のある部品において、依然として破壊を誘発する可能性があります。
  • 緩和：
    • グレード選択： RBSiCは、その微細構造と遊離シリコンの存在により、一般にSSiCよりも優れた耐熱衝撃性を示す。
    • 緩やかな加熱/冷却： SiCコンポーネントが使用されるプロセスでは、制御された加熱および冷却速度を実装します。
    • 設計上の考慮事項： 熱膨張に対応し、熱勾配を最小限に抑えるように部品を設計します。
• SiCと他の材料との接合：
  • チャレンジだ： SiCを金属または他のセラミックに接合することは、熱膨張係数（CTE）の違い、化学的非適合性、およびSiC表面の不活性性により困難な場合があります。
  • 緩和：
    • 特殊な接合技術： 活性金属ろう付け、拡散接合、焼きばめ、または機械的クランプなどの方法を利用します。
    • グレーデッド中間膜： 異種材料間の応力を緩衝するために、勾配CTEを持つ中間層を使用します。
    • 接合の設計： 応力を最小限に抑え、差動膨張に対応するようにジョイントを設計します。