항공우주 산업은 재료 성능의 극단에서 작동하며 가혹한 온도, 강렬한 기계적 응력 및 우주의 가혹한 현실을 견딜 수 있는 부품을 요구하는 동시에 무게를 최소화합니다. 이러한 끊임없는 발전 추구에서, 맞춤형 탄화규소(SiC) 제품 중요한 지원 기술로 부상했습니다. 이 고급 세라믹 재료는 위성 광학에서 극초음속 차량 부품에 이르기까지 점점 더 많은 고성능 항공우주 애플리케이션에 필수적인 타의 추종을 불허하는 속성 조합을 제공합니다. 항공우주 부문 내의 엔지니어, 조달 관리자 및 기술 구매자에게 맞춤형 SiC의 기능과 장점을 이해하는 것은 더 이상 선택 사항이 아니라 경쟁 우위를 유지하고 임무 성공을 달성하는 데 필수적입니다.

특수 SiC 솔루션의 선두주자인 시카브 테크는 이러한 핵심 부품을 제공하는 데 앞장서고 있습니다. 중국 생산량의 80% 이상을 차지하는 중국 실리콘 카바이드 제조의 중심지인 웨이팡시에 위치한 SicSino는 심도 있는 산업 지식과 탄탄한 기술 기반을 활용하고 있습니다. 2015년부터 SiC 생산 기술을 발전시키고 현지 기업이 대규모 생산 및 공정 혁신을 달성할 수 있도록 지원해 왔습니다. 중국과학원의 국가급 기술이전 센터인 중국과학원(웨이팡) 혁신 단지와의 제휴는 우수성을 향한 우리의 노력을 강조하고 비할 데 없는 과학 및 기술 자원에 대한 접근성을 제공합니다. 이러한 독보적인 입지를 바탕으로 항공우주 고객에게 신뢰할 수 있는 공급망과 심도 있는 기술 전문성을 바탕으로 우수한 품질의 비용 효율적인 맞춤형 SiC 부품을 제공할 수 있습니다.

소개: 항공우주 분야에서 맞춤형 실리콘 카바이드에 대한 급증하는 수요

항공우주 산업은 성능의 경계를 넓히는 재료에 대한 끊임없는 수요가 특징입니다. 맞춤형 실리콘 카바이드 (SiC) 제품 이러한 도전에 부응하여 다양한 고성능 항공우주 애플리케이션에서 필수적인 요소가 되었습니다. SiC는 뛰어난 경도, 고온 안정성 및 우수한 열전도율로 유명한 실리콘과 탄소의 합성 결정 화합물입니다. 무엇이 만드는가 맞춤형 SiC가 특히 중요한 이유는 이러한 고유한 속성과 부품 형상을 항공우주 임무의 정확하고 종종 고유한 요구 사항을 충족하도록 조정할 수 있기 때문입니다.

모든 그램의 무게가 연료 효율성과 탑재량에 영향을 미치고 부품이 극한의 열 순환 및 기계적 하중 하에서 완벽하게 작동해야 하는 환경에서 일반적인 재료는 종종 부족합니다. 맞춤형 SiC 부품은 반응 결합 탄화 규소(RBSiC), 소결 실리콘 카바이드 (S-SiC)또는 기타 특수 등급은 극저온에서 1500∘C 이상까지 구조적 무결성과 성능을 유지할 수 있는 가볍지만 믿을 수 없을 정도로 강력한 솔루션을 제공합니다. 이러한 적응성으로 인해 항공우주 OEM, Tier 1 항공우주 공급업체및 방위 계약자 차세대 항공기, 우주선 및 미사일 시스템을 개발하려는 사람들에게 없어서는 안 될 존재입니다. 수요는 SiC가 더 가볍고 내구성이 뛰어나며 효율적인 항공우주 시스템을 가능하게 하여 궁극적으로 향상된 운영 기능과 감소된 수명 주기 비용으로 이어질 수 있다는 능력에 의해 주도됩니다.

실리콘 카바이드의 임무 필수 항공우주 애플리케이션

실리콘 카바이드의 뛰어난 속성으로 인해 신뢰성과 성능이 가장 중요한 다양한 임무 필수 항공우주 애플리케이션에서 채택되었습니다. 엔지니어와 기술 조달 전문가 가장 까다로운 작동 조건에 직면한 부품에 대해 SiC를 점점 더 많이 지정하고 있습니다.

• 위성 광학 및 구조: SiC의 낮은 열팽창, 높은 열전도율 및 높은 비강성으로 인해 우주 기반 거울, 광학 벤치, 망원경 및 지구 관측 장비를 위한 안정적인 지지 구조에 이상적인 재료입니다. 베릴륨 또는 특수 유리와 같은 기존 재료와 달리 SiC는 우수한 열 안정성 (온도 변화로 인한 초점 이동 방지)과 경량화 잠재력의 우수한 조합을 제공하며 이는 발사 비용을 줄이는 데 중요합니다. 맞춤형 SiC 광학 부품 우수한 표면 마감으로 정확한 공차로 제조할 수 있습니다.
• 로켓 노즐 및 추진 부품: 로켓 엔진에서 재료는 극도로 높은 온도, 부식성 배기 가스 및 심각한 열 충격을 견뎌야 합니다. SiC와 그 복합재 (예: 탄소 섬유 강화 실리콘 카바이드, C/SiC)는 로켓 노즐 목, 전환기 및 기타 고온 가스 경로 부품에 사용됩니다. 2000∘C를 초과하는 온도에서 강도를 유지하고 침식에 저항하는 능력은 많은 내화 금속보다 우수합니다.
• 열 관리 시스템: SiC의 높은 열전도율은 우주선 및 극초음속 차량의 열 확산기, 열교환기 및 열 보호 시스템 (TPS)에 유용합니다. SiC로 만든 항공우주 열 부품 열을 효율적으로 발산하여 대기 재진입 중 또는 전원 공급 장치에 가까운 곳에서 발생하는 극심한 온도 구배로부터 민감한 전자 장치와 구조를 보호할 수 있습니다.
• 항공기 엔진 부품: 가스 터빈 엔진 내에서 SiC는 터빈 블레이드, 베인 및 연소기 라이너와 같은 부품에 대해 탐구되고 구현되고 있습니다. 목표는 더 높은 작동 온도를 가능하게 하여 엔진 효율성을 개선하고 연료 소비를 줄이며 배출량을 줄이는 것입니다. 경량 SiC 엔진 부품 엔진 무게 전체를 줄이는 데도 기여합니다.
• 내마모성 부품: SiC의 극단적인 경도는 우수한 내마모성 및 내마모성으로 이어집니다. 따라서 항공우주 베어링, 높은 마찰 또는 침식 환경을 경험하는 씰 및 유량 제어 밸브에 적합하여 부품 수명이 길어지고 유지 보수가 줄어듭니다.
• 갑옷 및 보호: 방위 항공우주 애플리케이션의 경우 SiC의 경도와 상대적으로 낮은 밀도로 인해 경량 갑옷 시스템에 효과적인 재료가 되어 탄도 위협으로부터 보호합니다.

의 다양성 맞춤형 SiC 솔루션 이러한 다양한 부품의 설계 및 제조가 가능하며 각 부품은 특정 작동 환경에 최적화되어 있습니다. 항공우주 시스템이 계속해서 성능 범위를 확장함에 따라 SiC와 같은 첨단 재료의 역할은 더욱 중요해질 것입니다.

맞춤형 실리콘 카바이드가 항공우주 극한을 위해 설계된 이유

항공우주 설계에서 재료 선택은 신뢰성, 성능 및 무게를 우선시하는 엄격한 프로세스입니다. 맞춤형 실리콘 카바이드가 대기 비행 및 우주 탐사에서 발생하는 극한 조건에 매우 적합한 고유한 속성 융합으로 인해 두드러집니다. 도매 구매자 그리고 OEM 조달 관리자 항공우주 부문에서는 이러한 고유한 이점을 인식합니다.

• 우수한 열 안정성 및 고온 강도: 엔진 부품에서 재진입 열 차폐에 이르기까지 항공우주 부품은 종종 극심한 온도를 경험합니다. 실리콘 카바이드는 매우 높은 온도 (S-SiC의 경우 종종 1500−1600∘C를 초과하고 RBSiC의 경우 최대 1350∘C)에서 기계적 강도와 구조적 무결성을 유지하여 대부분의 금속 및 기타 세라믹을 훨씬 능가합니다. 낮은 열팽창 계수 (CTE)는 넓은 온도 범위에서 치수 안정성을 보장하며, 이는 SiC 우주 거울.
• 높은 비강성 (강성 대 무게 비율): 항공우주 구조의 경우 높은 강성은 하중 하에서 모양을 유지하는 데 필수적이며 낮은 무게는 연료 효율성과 탑재량에 중요합니다. SiC는 상대적으로 낮은 밀도 (약 3.1−3.2g/cm3)와 결합된 매우 높은 영률을 자랑합니다. 이로 인해 항공우주 알루미늄, 티타늄 합금, 심지어 일부 강철보다 훨씬 우수한 비강성이 발생하여 강성을 손상시키지 않고 경량 SiC 항공우주 구조 를 설계할 수 있습니다.
• 탁월한 내마모성 및 내마모성: 실리콘 카바이드의 고유한 경도 (모스 경도 > 9, 다이아몬드에 접근)는 마모, 침식 및 마모에 대한 저항성이 높습니다. 이것은 항공우주 씰, 베어링, 노즐 및 입자상 물질, 고속 흐름 또는 마찰 접촉에 노출되는 리딩 에지에 필수적입니다. 이는 항공우주 시스템 통합업체.
• 뛰어난 화학적 불활성 및 내식성: SiC는 연료, 산화제 및 기타 공격적인 매체로부터의 부식 및 화학적 공격에 대한 놀라운 저항성을 나타내며, 심지어 고온에서도 나타냅니다. 이러한 내구성은 맞춤형 SiC 연료 시스템 부품 및 배기 경로 요소의 장기적인 성능과 신뢰성을 보장합니다.
• 방사선 저항: 우주 애플리케이션에서 재료는 다양한 형태의 방사선에 노출됩니다. 실리콘 카바이드는 방사선 손상에 대한 우수한 저항성을 보여주므로 가혹한 방사선 환경에서 장기적인 안정성이 필요한 위성 및 심우주 탐사선에 사용되는 부품에 적합합니다.
• 사용자 정의를 통한 조정 가능한 속성: 고유한 품질 외에도 SiC 부품을 사용자 정의할 수 있다는 것은 큰 장점입니다. 특정 등급 (예: 최고 온도 및 순도를 위한 S-SiC, 복잡한 모양 및 비용 효율성을 위한 RBSiC)을 선택하고 다공성을 제어하고 복잡한 형상을 설계함으로써 SiC 제조업체 열전도율, 전기 저항 또는 기계적 강도를 포함하여 각 항공우주 애플리케이션의 특정 요구 사항을 충족하도록 재료 속성을 미세 조정할 수 있습니다.

이러한 엔지니어링된 장점을 통해 맞춤형 실리콘 카바이드 부품 항공우주 산업의 엄격한 성능 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 종종

최적의 항공우주 성능을 위한 SiC 등급 및 조성 탐색

탄화규소는 만능 소재가 아닙니다. 다양한 제조 공정을 통해 각기 고유한 특성을 지닌 다양한 SiC 등급이 생산됩니다. 적절한 등급을 선택하는 것은 성능과 비용 효율성을 최적화하는 데 매우 중요합니다. 맞춤형 SiC 항공우주 부품. 조달 전문가와 설계 엔지니어는 주요 유형에 익숙해야 합니다.

• 반응 결합 실리콘 카바이드(RBSiC 또는 SiSiC):
  • 제조: RBSiC는 일반적으로 SiC 입자와 탄소로 만들어진 다공성 프리폼에 용융 실리콘을 침투시켜 생산됩니다. 실리콘은 탄소와 반응하여 추가 SiC를 형성하고, 이는 초기 SiC 입자를 결합합니다. 일부 유리 실리콘은 일반적으로 최종 미세 구조에 남아 있습니다(일반적으로 8-15%).
  • 속성: 우수한 기계적 강도, 뛰어난 내마모성 및 내식성, 높은 열전도율, 탁월한 내열 충격성. 비교적 엄격한 공차로 복잡한 형상으로 만들 수 있습니다. 유리 실리콘의 존재는 일반적으로 최대 사용 온도를 약 1350−1380∘C로 제한합니다.
  • 항공우주 응용 분야: 온도가 유리 실리콘의 한계를 초과하지 않는 복잡한 설계와 우수한 전반적인 성능이 필요한 부품에 이상적입니다. 예시는 다음과 같습니다. 구조용 항공우주 부품열교환기, 일부 유형의 노즐 또는 마모 부품에 사용됩니다. 시카브테크는 이러한 애플리케이션에 적합한 강력한 RBSiC 솔루션을 제공합니다.
  • 고성능 SiC 자동차 비용 효율적인 대량 SiC 부품, 적합한 산업용 항공우주 응용 분야 극단적인 온도 순도가 주요 동인이 아닌 경우.
• 소결 탄화규소(S-SiC 또는 SSIC):
  • 제조: S-SiC는 제어된 분위기에서 소결 첨가제(예: 붕소 및 탄소)를 사용하여 매우 높은 온도(일반적으로 2000−2200∘C)에서 미세한 SiC 분말을 소결하여 생산됩니다. 이 공정은 최소한의 유리 실리콘 또는 유리 실리콘이 없는 조밀한 단상 SiC 재료를 생성합니다.
  • 속성: 최고 순도, 뛰어난 경도, 고온에서 우수한 강도(최대 1600∘C 이상), 뛰어난 내식성 및 내마모성, 우수한 내열 충격성. 일반적으로 RBSiC에 비해 복잡한 형상으로 가공하는 것이 더 어렵고 비용이 많이 듭니다.
  • 항공우주 응용 분야: 최대 온도 성능, 화학적 순도 및 기계적 성능이 필요한 가장 까다로운 응용 분야에 선호됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 우주 망원경용 SiC 거울, 첨단 터빈 엔진용 부품, 항공우주 재료 가공에 사용되는 고온 용광로 부품 , 항공우주 전자 제품용 반도체 가공 장비.
  • 고성능 SiC 자동차 프리미엄 소재 중요한 항공우주 부품, 지정 대상 항공우주 R&D 부서 오류의 여지가 없는 응용 분야를 위한 주요 계약자.
• 질화물 결합 실리콘 카바이드(NBSC):
  • 제조: SiC 입자는 질화규소(Si3N4) 상으로 결합되어 있습니다.
  • 속성: 우수한 내열 충격성, 우수한 기계적 강도 및 높은 내마모성. 일반적으로 S-SiC보다 비용이 저렴합니다.
  • 항공우주 응용 분야: 항공우주 세라믹 소성용 가마 가구 또는 적당한 온도에서 내마모성과 내열 충격 성능의 균형이 필요한 응용 분야에 사용할 수 있습니다. RBSiC 및 S-SiC에 비해 비행에 중요한 부품에는 덜 일반적입니다.
• 화학 기상 증착 탄화규소(CVD-SiC):
  • 제조: 화학 기상 증착에 의해 생산되어 초고순도(99.999% 이상) 및 이론적으로 조밀한 SiC를 생성합니다. 종종 코팅으로 사용되거나 얇은 벌크 부품을 생산하는 데 사용됩니다.
  • 속성: 매우 높은 순도, 우수한 표면 마감 잠재력, 뛰어난 내화학성 및 우수한 열적 특성.
  • 항공우주 응용 분야: 거울용 SiC 코팅 초매끄러운 표면, 다른 재료의 보호층 및 항공우주 전자 제품용 특수 반도체 응용 분야를 달성하기 위해.
• 탄소 섬유 강화 탄화규소(C/SiC 복합재료):
  • 제조: 탄소 섬유는 SiC 매트릭스에 내장되어 있습니다. 이것은 세라믹 매트릭스 복합재료(CMC)입니다.
  • 속성: 모놀리식 SiC(덜 취성)에 비해 크게 향상된 파괴 인성, 경량, 우수한 고온 강도 및 내열 충격성.
  • 항공우주 응용 분야: 주요 후보 극초음속 차량 부품, 항공기 브레이크 디스크, 첨단 엔진의 고온 구조 및 열 보호 시스템. 제조는 복잡하고 비용이 많이 듭니다.

다음 표는 항공우주와 관련된 주요 SiC 등급의 일반적인 비교를 제공합니다.

속성	반응 결합 SiC(RBSiC/SiSiC)	소결 SiC(S-SiC)의 경우	C/SiC 복합재료
Max. 서비스 온도.	1350−1380∘C	>1600°C	>1650∘C(불활성 대기에서)
밀도	∼3.02−3.10g/cm3	∼3.10−3.15g/cm3	∼2.0−2.5g/cm3
굴곡 강도(RT)	250−550MPa	400−600MPa	200−400MPa(매트릭스)
열 전도성	80−150W/mK	100−180W/mK	20−60W/mK
파괴 인성	낮음-보통	낮음	높음
형상의 복잡성	높음	보통	보통-높음
상대적 비용	보통	높음	매우 높음
일반적인 항공우주 용도	구조 부품, 열교환기, 중간 온도 노즐	거울, 고온 엔진 부품, 용광로 부품	극초음속 TPS, 브레이크, 고온 구조

정밀 엔지니어링: 항공우주 SiC 부품의 설계, 공차 및 마감

성공적인 구현 맞춤형 실리콘 카바이드 제품 항공우주 분야에서는 세심한 설계, 달성 가능한 제조 공차 및 적절한 표면 마감에 달려 있습니다. SiC의 고유한 경도와 취성을 감안할 때 이러한 측면에는 전문적인 지식과 고급 제조 기능이 필요합니다. 항공우주 엔지니어 그리고 기술 바이어 와 같은 숙련된 SiC 공급업체와 긴밀히 협력해야 합니다. 시카브 테크 부품이 성능과 제조 가능성 모두에 최적화되도록 보장합니다.

제조 가능성을 위한 설계 고려 사항:

• 기하학 및 복잡성: RBSiC는 보다 복잡한 순형상 성형이 가능한 반면, S-SiC는 일반적으로 더 간단한 블랭크에서 더 많은 가공이 필요합니다. 설계자는 복잡한 내부 기능, 날카로운 모서리(응력 집중 요소가 될 수 있음) 및 극도로 얇은 벽을 최소화하는 형상을 목표로 해야 합니다. 두께의 점진적인 전환이 선호됩니다.
• 벽 두께: 최소 달성 가능한 벽 두께는 SiC 등급 및 제조 공정에 따라 다릅니다. RBSiC의 경우 2−3mm까지의 두께가 일반적인 반면, S-SiC는 그린 가공 및 소결 중에 견고한 취급을 위해 더 두꺼운 단면이 필요할 수 있습니다.
• 드래프트 각도: 성형 또는 주조 부품(RBSiC 그린 단계에서 일반적)의 경우 약간의 드래프트 각도가 금형에서 제거하는 데 도움이 됩니다.
• 가입 및 조립: SiC 부품을 다른 부품(금속 또는 세라믹)에 결합해야 하는 경우 기계적 맞물림, 브레이징 또는 기타 결합 기술을 위한 설계 기능을 초기에 통합해야 합니다. SiC와 다른 재료 간의 차등 열팽창은 중요한 고려 사항입니다.
• 달성 가능한 최소 벽 두께는 SiC 등급과 전체 부품 크기에 따라 다릅니다. 열 질량 또는 가스 흐름과 같은 기능적 요구 사항과 구조적 무결성의 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 유한 요소 분석(FEA)은 잠재적인 응력 집중을 식별하는 데 자주 사용됩니다. 넉넉한 반지름, 필렛 및 날카로운 노치 방지는 부품의 내구성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

공차 및 치수 정확도:

SiC 부품에 대해 달성 가능한 공차는 재료 등급, 제조 경로, 부품 크기 및 소결 후 가공 범위의 함수입니다.

• 소결된 공차: 일부 RBSiC 성형 방법과 같은 순형상 또는 근사 순형상 공정의 경우 소결된 공차는 치수의 ±0.5% ~ ±1% 범위에 있을 수 있습니다. S-SiC는 일반적으로 수축 및 변동성이 더 커서 더 많은 마감이 필요합니다.
• 연삭/가공된 공차: 다이아몬드 연삭은 소결된 SiC에서 엄격한 공차를 달성하는 주요 방법입니다.
  • 일반 가공: ±0.025mm ~ ±0.05mm(±0.001in ~ ±0.002in)의 공차는 많은 기능에 대해 일반적으로 달성할 수 있습니다.
  • 정밀 가공: 특히 광학 또는 고정밀 항공우주 응용 분야에서 중요한 치수의 경우 특수 연삭 및 래핑 공정을 통해 ±0.005mm(±0.0002in) 이하의 공차도 달성할 수 있습니다.
• 평탄도 및 평행도: 다음과 같은 부품의 경우 SiC 베이스 플레이트 또는 광학 기판의 경우 평탄도와 평행도가 중요합니다. 정밀 래핑을 통해 마이크로미터 범위의 값(예: 100mm 영역에서 1−5μm)이 가능합니다.

표면 마감 옵션:

필요한 표면 마감은 응용 분야에 따라 크게 달라집니다.

• 소성/소결된 표면: 소결된 부품의 표면 마감은 공정에 따라 Ra 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터 Ra까지 다양할 수 있습니다. 이는 일부 내부 부품 또는 내화물 응용 분야에 적합할 수 있습니다.
• 연삭된 표면: 표준 다이아몬드 연삭은 일반적으로 Ra=0.4μm ~ Ra=0.8μm(16−32μin) 범위의 표면 마감을 제공합니다. 더 미세한 연삭은 Ra<0.2μm(<8μin)를 달성할 수 있습니다.
• 래핑 및 연마된 표면: 다음과 같이 매우 매끄러운 표면이 필요한 응용 분야의 경우 SiC 거울, 베어링 또는 씰에는 래핑 및 연마가 사용됩니다.
  • 래핑: Ra=0.05μm ~ Ra=0.1μm를 달성할 수 있습니다.
  • 연마: 광학 표면에 필수적이며 Ra<0.005μm(<5nm)를 달성할 수 있으며 거울의 경우 옹스트롬 범위의 RMS 거칠기 값이 목표입니다. 여기에는 종종 화학 기계적 연마(CMP)와 같은 특수 기술이 포함됩니다.

후처리 필요 사항:

기본 성형 및 표면 마감 외에도 일부 항공우주 SiC 부품 추가 후처리가 필요할 수 있습니다.

• 코팅:
  • 광학 코팅: 거울의 경우 유전체 또는 금속 반사 코팅(예: 향상된 은, 금 또는 특수 다층 유전체 스택)을 적용하여 특정 파장에서 원하는 반사율을 달성합니다. CVD-SiC 자체를 클래딩 층으로 사용하여 다른 SiC 등급의 연마성을 향상시킬 수 있습니다.
  • 보호 코팅: 특히 CMC의 경우 특히 가혹한 화학적 또는 산화 환경에서 내구성을 향상시키기 위해 환경 장벽 코팅(EBC) 또는 산화 방지 코팅을 적용할 수 있습니다.
  • 내마모성 코팅: 다이아몬드 유사 탄소(DLC) 또는 기타 경질 코팅을 적용하여 특정 마찰 시스템에서 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있지만 SiC 자체는 내마모성이 매우 높습니다.
• 봉인: 잔류 기공이 있는 RBSiC 부품 또는 진공 기밀성이 필요한 응용 분야의 경우 표면 밀봉 처리(예: 규산염 유리 침투)를 적용할 수 있습니다. S-SiC는 일반적으로 밀봉이 필요하지 않을 정도로 조밀합니다.
• 가장자리 모서리 챔퍼링/반경: 치핑을 방지하고 취급 안전성을 개선하기 위해 모서리를 종종 모따기하거나 둥글게 처리합니다.

비행 준비가 완료된 탄화규소 부품의 제조 장애 극복

탄화규소의 특성은 항공우주에 매우 바람직하지만 고유한 특성, 즉 극도의 경도와 취성은 상당한 제조 문제를 야기합니다. 성공적으로 생산 비행 준비가 완료된 SiC 부품 에는 전문적인 전문 지식, 고급 장비 및 세심한 공정 제어가 필요합니다. 이러한 장애물과 이를 극복하는 방법을 이해하는 것은 매우 중요합니다. 항공우주 조달 전문가 그리고 OEM.

일반적인 제조 문제:

• 가공 복잡성 및 비용:
  • 도전: SiC는 다이아몬드 다음으로 단단한 산업용 세라믹 중 하나입니다. 기존 가공 도구(탄화물, HSS)는 효과가 없습니다. 연삭, 절단 및 드릴링에는 다이아몬드 도구가 필요하므로 금속에 비해 도구 비용이 더 높고 재료 제거 속도가 느립니다.
  • 완화: 고급 연삭 기술(예: 크립 피드 연삭, 초음파 보조 연삭), 전도성 SiC 등급 또는 녹색 상태 SiC를 위한 방전 가공(EDM), 레이저 가공이 사용됩니다. 그물 모양에 가까운 성형(특히 RBSiC)을 위해 설계를 최적화하면 비용이 많이 드는 마감 가공의 양을 줄일 수 있습니다. 시카브 테크는 공정 기술 전문 지식을 활용하여 가공 전략을 최적화하고 정밀도와 비용 효율성의 균형을 유지하여 다음과 같은 이점을 제공합니다 맞춤형 SiC 항공우주 부품.
• 취성 및 파손 가능성:
  • 도전: SiC는 파괴 인성이 낮기 때문에 제조 또는 조립 중에 충격, 높은 국부적 응력 또는 부적절한 취급을 받으면 치핑, 균
  • 완화: 분말 준비부터 최종 검사까지 모든 단계에서 세심한 공정 관리가 이루어져야 합니다. 그린 가공(최종 소결 전 가공)은 특정 형상에서 칩핑이 덜 발생할 수 있습니다. 초음파 검사, X선 검사, 형광 침투 검사와 같은 비파괴 검사(NDT) 방법은 내부 결함이나 표면 균열을 탐지하는 데 매우 중요합니다. 넉넉한 반지름으로 설계하고, 날카로운 모서리를 피하고, 가공 중 적절한 클램핑/고정 장치를 사용하는 것이 중요합니다.
• 엄격한 공차 및 복잡한 형상 달성:
  • 도전: 경도로 인해 매우 엄격한 치수 및 기하 공차를 달성하기가 어렵습니다. 소결 중 수축(특히 S-SiC의 경우)은 가변적일 수 있으며, 정밀하게 제어하거나 가공으로 보정해야 합니다.
  • 완화: 반복적인 공정 개발, 소결 파라미터의 정밀한 제어, 정교한 다축 CNC 다이아몬드 연삭기. 매우 복잡한 형상의 경우 슬립 주조, 사출 성형(그린 바디용) 또는 적층 제조 기술(SiC용)과 같은 그물 모양에 가까운 성형 공정이 개선되고 있습니다. 시카브 테크는 소재부터 제품까지 통합된 공정을 통해 다음과 같은 다양한 맞춤형 요구 사항을 충족할 수 있도록 미세 조정이 가능합니다 복잡한 SiC 부품.
• 표면 마감 및 무결성:
  • 도전: 기계적 손상 없이 매우 매끄러운 표면(예: 광학 응용 분야)을 얻는 것은 재료의 경도로 인해 어렵습니다.
  • 완화: 점진적으로 미세한 다이아몬드 연마재를 사용하는 다단계 연삭, 래핑 및 연마 공정이 필요합니다. 광학용 자기 유변 마감(MRF) 또는 이온 빔 피규어링(IBF)과 같은 특수 기술이 사용됩니다. 열 손상을 방지하기 위해 냉각수 및 연삭 변수를 신중하게 제어해야 합니다.
• 복잡한 형상의 비용 효율적인 생산:
  • 도전: 원자재 비용, 에너지 집약적인 소결 공정, 고가의 다이아몬드 가공의 조합으로 인해 SiC 부품은 특히 복잡한 형상이나 소량 생산의 경우 많은 금속 대체재보다 본질적으로 더 비쌉니다.
  • 완화: 제조 가능성을 위해 부품 설계를 최적화하고, 가능한 경우 그물 모양에 가까운 성형, 공정 자동화, 규모의 경제 활용을 활용합니다. 중국의 SiC 제조 허브인 웨이팡에 위치한 Sicarb Tech와 같은 공급업체는 발달된 공급망과 전문 인력 풀의 이점을 활용하여 다음과 같은 비용을 관리할 수 있습니다 도매 SiC 항공우주 부품.
• 신뢰성 및 일관성 보장:
  • 도전: 원자재 품질, 분말 처리, 성형 또는 소결의 변동은 최종 속성 및 성능의 불일치로 이어질 수 있습니다. 이는 중요한 항공우주 응용 분야에서는 허용되지 않습니다.
  • 완화: 원자재 특성 분석, 공정 중 모니터링, 종합적인 최종 검사 및 테스트(기계, 열, NDT) 등 모든 단계에서의 엄격한 품질 관리. 엄격한 품질 관리 시스템(예: 항공우주 공급업체와 관련된 AS9100 또는 ISO 9001) 준수. 품질에 대한 시카브 테크의 노력은 중국과학원의 과학적 뒷받침을 통해 뒷받침됩니다.

이러한 과제를 극복하려면 SiC 재료 과학에 대한 깊은 이해, 첨단 제조 기술, 품질에 대한 헌신이 필요합니다. 항공우주 기업은 시카브 테크와 같은 숙련된 공급업체와 협력함으로써 가장 까다로운 애플리케이션에 고성능 SiC 부품을 성공적으로 통합하는 데 필요한 전문 지식을 활용할 수 있습니다.

문제	주요 완화 전략	시카브 기술 이점
가공 난이도 및 비용	다이아몬드 연삭, EDM, 레이저, 정형상 성형	공정 기술 전문 지식, 가공 최적화, 웨이팡 허브 비용 이점
취성 및 파손	신중한 취급, NDT, 설계 최적화(반지름), 그린 가공	엄격한 QC, 설계 지원
엄격한 공차 및 복잡성	CNC 다이아몬드 연삭, 고급 성형(예: 슬립 캐스팅), 정밀한 소결 제어	통합된 재료-제품 공정, 맞춤화 기능
표면 마감 및 무결성	다단계 연삭/래핑/연마, 특수 광학 마감	고급 마감 기술, 측정 기술에 대한 접근성
복잡한 형상의 비용	제조 가능성을 고려한 설계, 정형상 성형, 공정 자동화, 규모의 경제	웨이팡 SiC 클러스터 이점, 비용 경쟁력 있는 솔루션
신뢰성 및 일관성	엄격한 QC(원자재에서 최종 부품까지), QMS, 공정 제어	중국과학원 지원, 국가 기술 이전 플랫폼, 품질 및 공급 보장에 대한 약속

항공우주 우수성을 위한 파트너십: 시카브 테크가 신뢰할 수 있는 SiC 공급업체인 이유

적합한 공급업체 선택 맞춤형 실리콘 카바이드 부품 는 항공우주 기업에게 매우 중요한 결정입니다. 공급업체는 고품질 소재를 제공할 뿐만 아니라 심도 있는 기술 전문성, 안정적인 생산 능력, 항공우주 산업의 엄격한 요구 사항을 충족하기 위한 노력을 제공해야 합니다. 시카브 테크는 다음과 같은 점에서 최고의 파트너로 인정받고 있습니다 항공우주 OEM, 1차 공급업체 및 기술 조달 전문가 고급 SiC 솔루션을 찾는 사람

웨이팡 위치 – 중국 SiC 산업의 중심지: 시카브 테크는 중국 실리콘 카바이드 제조의 확실한 허브인 산둥성 웨이팡시에 전략적으로 위치하고 있습니다. 이 지역에는 40개 이상의 SiC 생산 기업이 있으며, 중국 전체 SiC 생산량의 80% 이상을 차지하고 있습니다. 웨이팡에 진출함으로써 성숙한 공급망, 전문 인력, SiC 혁신에 중점을 둔 협업 산업 생태계에 대한 독보적인 접근성을 확보할 수 있게 되었습니다. 2015년부터 이 지역에서 첨단 SiC 생산 기술을 도입 및 구현하고 현지 기업이 대규모 생산 및 기술 발전을 달성할 수 있도록 지원하며 이 지역의 원동력이 되어 왔습니다.

중국과학원의 지원을 받습니다. 중국과학원(웨이팡) 혁신 단지와 긴밀히 협력하는 기업가 단지인 중국과학원(웨이팡) 혁신 단지와의 강력한 제휴를 통해 국립 기술 이전 중국과학원 센터는 상당한 이점을 제공합니다. 이를 통해 시카브 테크는 국가 차원의 혁신 및 창업 서비스 플랫폼이 되었습니다. 우리는 중국과학원의 강력한 과학, 기술 역량과 인재 풀을 활용합니다. 이러한 지원은 당사의 프로세스가 최첨단 연구를 통해 정보를 얻고 방대한 과학 전문 지식 네트워크를 활용하여 복잡한 항공우주 과제를 해결할 수 있도록 보장합니다. 이러한 연결은 과학 및 기술 성과의 이전과 상용화에 있어 중요한 요소를 통합하는 가교 역할을 하며, 중국 내에서 더욱 신뢰할 수 있는 품질과 공급 보증을 제공합니다.

타의 추종을 불허하는 기술 전문 지식 및 맞춤화 기능: 시카브테크는 다음과 같은 맞춤형 생산을 전문으로 하는 국내 최고 수준의 전문팀을 보유하고 있습니다 실리콘 카바이드 제품. 우리는 다음 사항에 대한 포괄적인 이해를 가지고 있습니다.

• 소재 기술: 다양한 SiC 등급(RBSiC, S-SiC 등) 및 미묘한 속성에 대한 전문 지식.
• 프로세스 기술: SiC 성형, 소결, 정밀 가공 및 마감에 대한 고급 기능.
• 디자인 기술: 제조 가능성 및 항공우주 성능을 위해 부품을 최적화하는 협업 설계 지원.
• 측정 및 평가 기술: 부품이 정확한 사양을 충족하는지 확인하는 최첨단 측정 기술 및 NDT 기능. 원자재에서 완제품까지 통합된 공정을 통해 다양한 복잡한 맞춤화 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 항공우주 등급 SiC 부품. 우리는 10개 이상의 현지 기업을 기술로 지원하여 생산 능력을 향상시켰습니다.

품질 및 비용 효율성에 대한 약속: 우리는 더 높은 품질, 비용 경쟁력 있는 맞춤형 실리콘 카바이드 부품을 제공하기 위해 노력합니다. 웨이팡 SiC 클러스터 내에서의 우리의 위치는 기술 효율성과 결합되어 항공우주 응용 분야에 필요한 엄격한 품질 표준을 손상시키지 않으면서 유리한 가격을 제공할 수 있습니다. 우리의 엄격한 품질 보증 프로토콜은 제조 수명 주기 전반에 걸쳐 내장되어 있습니다.

비용 동인 및 리드 타임 항공우주 SiC 고려 사항: 가격 및 배송 시간에 영향을 미치는 요소를 이해하는 것 맞춤형 SiC 부품 조달에 필수적입니다.

• 소재 등급: S-SiC 및 CVD-SiC는 일반적으로 순도가 높고 공정이 더 복잡하기 때문에 RBSiC보다 비쌉니다.
• 부품 복잡성 및 크기: 복잡한 설계, 큰 치수 및 엄격한 공차는 가공 시간과 공구 비용을 증가시킵니다.
• 생산량: 더 많은 양은 규모의 경제로 이어져 단위당 비용을 줄일 수 있습니다. 공구 비용은 더 큰 생산량으로 상각할 수 있습니다.
• 표면 마감 및 후처리: 매우 매끄러운 마감(예: 광학 연마) 또는 특수 코팅에 대한 요구 사항은 비용을 추가하고 리드 타임을 늘립니다.
• 테스트 및 인증: 광범위한 비파괴 검사, 기계 테스트, 항공우주 관련 인증은 전체 비용과 일정에 영향을 미칩니다. 시카브 테크는 고객과 투명하게 협력하여 이러한 비용 요인을 분석하고 최고의 가치를 위해 설계와 프로세스를 최적화합니다. 리드 타임은 프로젝트 일정을 맞추기 위해 철저함과 효율성의 균형을 유지하면서 신중하게 관리됩니다.

부품 공급을 넘어: 기술 이전 및 턴키 솔루션: 자체적인 전문 탄화규소 생산 역량을 구축하고자 하는 조직을 위해 시카브 테크는 독특하고 포괄적인 서비스를 제공합니다. 전문 실리콘 카바이드 생산을 위한 기술 이전과 함께 다양한 턴키 프로젝트 서비스를 제공할 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

• 공장 설계 및 레이아웃.
• 특수 SiC 제조 장비 조달.
• 장비 설치 및 시운전.
• 시험 생산 및 공정 최적화. 이 제품은 고객이 자국에 전문 SiC 제품 제조 공장을 건설할 수 있도록 하여 효과적인 투자, 신뢰할 수 있는 기술 전환 및 보장된 투입-산출 비율을 보장합니다.

항공우주 기업은 시카브 테크의 솔루션을 선택함으로써 단순한 공급업체를 넘어 우수한 맞춤형 실리콘 카바이드 솔루션으로 기술 역량을 발전시키는 데 전념하는 전략적 파트너를 얻게 됩니다.

항공우주 분야의 실리콘 카바이드에 대한 자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 고온 응용 분야에서 티타늄 또는 인코넬과 같은 기존 항공우주 재료보다 실리콘 카바이드(SiC)를 사용하는 주요 이점은 무엇입니까?

A1: 실리콘 카바이드는 고온 환경에서 기존 항공우주 금속보다 몇 가지 주요 이점을 제공합니다.

• 더 높은 온도 기능: SiC(특히 S-SiC)는 1500°C를 초과하는 온도에서도 강도와 구조적 무결성을 유지할 수 있는 반면, 인코넬과 같은 초합금은 일반적으로 이보다 훨씬 낮은 상한 온도를 가지고 있으며, 티타늄 합금은 훨씬 더 제한적입니다.
• 낮은 밀도: SiC는 인코넬 및 티타늄보다 훨씬 가볍습니다(SiC 밀도 ∼3.1−3.2g/cm3 대 인코넬 ∼8.2−8.5g/cm3 및 티타늄 ∼4.5g/cm3). 이로 인해 부품의 무게가 크게 절감되어 연료 효율성과 탑재량 용량이 향상됩니다.
• 더 높은 경도 및 내마모성: SiC는 매우 단단하여 금속에 비해 내마모성 및 내침식성이 우수합니다.
• 더 낮은 열팽창: SiC는 일반적으로 열팽창 계수가 낮아 온도 변화에 따른 치수 안정성이 향상됩니다. 이는 광학 장치 및 엔진 부품과 같은 정밀 부품에 매우 중요합니다.
• 우수한 크리프 저항: 고온에서 SiC는 대부분의 금속보다 크리프(일정한 응력 하에서 느린 변형)에 훨씬 더 잘 견딥니다. 그러나 금속은 일반적으로 더 나은 연성 및 파괴 인성을 제공하므로 선택은 특정 응용 분야의 요구 사항 균형에 따라 달라집니다.

Q2: 맞춤형 실리콘 카바이드 부품의 비용은 항공우주에 사용되는 다른 고급 재료와 비교하여 어떻습니까? 주요 비용 동인은 무엇입니까?

A2: 맞춤형 실리콘 카바이드 부품은 일반적으로 프리미엄 재료 솔루션으로 간주되며, 종종 기존 항공우주 금속 또는 일부 다른 세라믹보다 부품당 비용이 더 비쌉니다. 주요 비용 동인은 다음과 같습니다.

• 원자재 순도 및 등급: S-SiC에 필요한 고순도 SiC 분말은 비쌉니다.
• 제조 복잡성: 에너지 집약적인 소결 공정(고온, 제어된 분위기)과 특수 성형 기술의 필요성이 크게 기여합니다.
• 가공: SiC의 극단적인 경도로 인해 다이아몬드 연삭이 필요하며, 이는 금속 가공보다 느리고 비용이 더 많이 듭니다. 복잡한 기능과 엄격한 공차는 가공 시간과 비용을 증가시킵니다.
• 공구: 다이아몬드 공구 자체는 비쌉니다. 성형 부품의 경우, 특히 복잡한 형상의 경우 금형 설계 및 제작 비용이 상당할 수 있습니다.
• 생산량: 소량 생산 또는 프로토타입은 설정 및 개발 간접비로 인해 단위당 비용이 더 높습니다.
• 품질 보증 및 테스트: 항공우주 산업에 필요한 엄격한 비파괴 검사 및 자격 테스트는 비용을 증가시킵니다. 초기 부품 비용은 더 높을 수 있지만 SiC의 내구성, 수명, 성능 이점(예: 더 가볍고 더 뜨겁게 작동하는 엔진으로 인한 연료 효율성 향상)으로 인해 수명 주기 비용은 더 낮을 수 있습니다. 시카브 테크는 웨이팡 SiC 허브의 전문성과 입지를 활용하여 비용 경쟁력 있는 솔루션을 제공합니다.

Q3: 특히 새로운 설계의 경우 맞춤형 실리콘 카바이드 항공우주 부품을 조달하는 데 걸리는 일반적인 리드 타임은 얼마입니까?

A3: 맞춤형 SiC 항공우주 부품의 리드 타임은 여러 요인에 따라 크게 달라질 수 있습니다.

• 디자인의 복잡성: 기존 공구를 사용한 간단한 모양은 광범위한 엔지니어링 및 새로운 금형 제작이 필요한 복잡한 새 설계보다 리드 타임이 더 짧습니다.
• 소재 등급: 일부 등급은 처리 시간이 더
• 수량 시제품 또는 소량 배치 주문은 생산 능력이 있는 경우 대량 생산보다 빠를 수 있지만, 대량 생산은 일단 시작되면 확립된 프로세스의 이점을 누릴 수 있습니다.
• 가공 및 마감 요구 사항: 광범위한 기계 가공, 래핑, 연마 또는 코팅은 리드 타임을 늘립니다.
• 공급업체 역량 및 백로그: 공급업체의 현재 작업량도 중요한 역할을 합니다.
• 테스트 및 검증: 광범위한 항공우주 특정 검증 테스트가 필요한 경우, 이는 일정을 연장합니다. 새롭고 복잡한 설계의 경우 리드 타임은 다음과 같습니다. 8주에서 20주 이상. 더 간단한 부품이나 확립된 프로세스를 통한 반복 주문의 경우 리드 타임은 다음과 같습니다. 6주에서 12주 범위입니다. 다음은 매우 중요합니다. 항공우주 조달 관리자 설계 단계 초기에 시카브 테크와 같은 공급업체와 협력하여 정확한 리드 타임을 예측하고 그에 따라 계획을 수립합니다. 까다로운 항공 우주 일정을 맞추기 위해 생산 일정을 최적화하기 위해 노력합니다.

Q4: 탄화규소 부품을 항공우주 조립품에서 금속과 같은 다른 재료에 효과적으로 결합할 수 있습니까?

A4: 예, SiC 부품은 금속을 포함한 다른 재료에 결합할 수 있지만, 주로 열팽창 계수(CTE)의 차이로 인해 어려움이 있습니다. 일반적인 결합 기술은 다음과 같습니다.

• 브레이징: 특수 활성 브레이징 합금이 사용되어 SiC 표면을 적시고 SiC와 금속 부품 모두와 강력한 결합을 형성할 수 있습니다. CTE 불일치로 인한 응력을 관리하려면 신중한 설계가 필요합니다.
• 확산 접합: 열과 압력 하에서 고체 상태 접합, 때로는 중간층 포함.
• 기계적 체결: 볼트, 클램프 또는 압입을 사용합니다. 설계는 응력 집중 및 CTE 차이를 수용해야 합니다.
• 접착제 접합: 고온 접착제를 일부 응용 분야에 사용할 수 있지만, 온도 제한은 일반적으로 SiC 자체보다 낮습니다.
• 과도 액상(TLP) 접합: 녹아서 확산을 촉진한 다음 응고되어 접합을 형성하는 중간층이 포함됩니다. SiC와 금속의 접합 성공 여부는 열 응력을 수용하기 위한 적절한 접합 설계와 특정 작동 조건에 맞는 적절한 접합 방법 및 재료 선택에 크게 좌우됩니다.

결론: 맞춤형 탄화규소로 항공우주 역량 향상

항공우주 산업에서 더 높은 성능, 더 큰 효율성 및 확장된 작동 범위를 끊임없이 추구하려면 첨단 재료를 채택해야 합니다. 고온 안정성, 뛰어난 경도, 인상적인 비강성 및 화학적 불활성의 특별한 조합을 갖춘 맞춤형 탄화규소는 현재 및 미래의 항공우주 시스템을 위한 핵심 지원 요소로 확고히 자리 잡았습니다. 우주 망원경의 정밀 광학에서 최첨단 추진 시스템의 견고한 부품, 극초음속 차량의 열 보호에 이르기까지 SiC는 다른 재료가 실패하는 곳에서 성능을 제공합니다.

원료 SiC 분말에서 비행 자격이 있는 항공우주 부품으로의 여정은 복잡하며 재료 과학, 정밀 제조 및 엄격한 품질 보증에 대한 심오한 전문 지식이 필요합니다. 가공, 엄격한 공차 달성 및 비용 관리에 대한 과제에는 지식 있고 유능한 공급 파트너가 필요합니다.

시카브 테크 , 중국 SiC 산업의 중심지인 웨이팡에 전략적으로 위치하고 중국 과학원의 과학적 역량으로 강화된 는 그러한 파트너를 구현합니다. 우리는 단지 맞춤형 SiC 제품 뿐만 아니라 협업 설계 및 재료 선택에서 세심한 제조 및 후처리에 이르기까지 포괄적인 솔루션을 제공합니다. 우리의 약속은 가장 까다로운 사양을 충족하는 더 높은 품질, 비용 경쟁력 있는 SiC 부품을 항공우주 산업에 제공하는 것입니다. 다음을 위해 항공우주 엔지니어, 조달 관리자 및 OEM시카브 테크와의 파트너십은 혁신과 우수성의 신뢰할 수 있는 원천에 접근하여 하늘과 그 너머에서 가능성의 한계를 뛰어넘을 수 있는 역량을 강화하는 것을 의미합니다. 복잡하게 설계된 부품이 필요하거나 기술 이전 프로그램을 통해 자체 SiC 생산 역량을 구축하고자 하는 경우에도 마찬가지입니다, 시카브 테크 는 귀하의 임무 성공을 보장하기 위해 최선을 다하고 있습니다.