산업용 용광로의 SiC: 더 뜨겁고 더 효율적입니다.

소개: 고온 환경에서 탄화 규소의 변함없는 강도

운영 우수성을 끊임없이 추구하는 가운데, 반도체 제조에서 항공우주 및 야금에 이르기까지 다양한 산업 분야에서는 극한 조건을 견딜 수 있는 소재를 지속적으로 찾고 있습니다. 산업용 가마는 많은 고온 공정의 핵심이며, 효율성, 수명 및 성능이 가장 중요합니다. 첨단 기술 세라믹인 탄화규소(SiC)는 가마 부품의 혁신적인 소재로 부상하여 더 높은 온도에서 작동하고, 에너지 효율성을 개선하며, 사용 수명을 연장할 수 있게 해줍니다. 이 블로그 게시물에서는 산업용 가마에서 SiC의 중요한 역할에 대해 자세히 살펴보고, 응용 분야, 이점 및 고품질 맞춤형 SiC 가마 부품 소싱 시 고려 사항을 살펴봅니다.

맞춤형 탄화규소 제품은 단순한 기성품 부품이 아니라 특정 작동 요구 사항에 맞춰 정밀하게 설계된 솔루션입니다. 뛰어난 열전도율, 고온에서의 높은 기계적 강도, 뛰어난 내마모성 및 화학적 불활성을 포함한 탁월한 특성으로 인해 기존 소재가 실패하는 환경에서 필수적입니다. 기술 구매자, 조달 관리자 및 엔지니어의 경우 SiC의 뉘앙스를 이해하면 공정 효율성과 비용 효율성을 크게 개선할 수 있습니다.

탄화 규소가 고온 용광로의 판도를 바꾸는 이유

극한의 열 응력 하에서 안정적으로 작동할 수 있는 소재에 대한 수요가 끊임없이 증가하고 있습니다. 탄화규소(SiC)는 고온 가마 응용 분야에 매우 적합한 고유한 특성 조합으로 인해 두각을 나타냅니다. 알루미나, 멀라이트 또는 금속 합금과 같은 기존 소재는 SiC보다 훨씬 빨리 작동 한계에 도달하여 빈번한 교체, 가동 중단 및 낮은 공정 효율성으로 이어지는 경우가 많습니다.

가마 환경에서 SiC가 우수한 주요 이유는 다음과 같습니다.

• 탁월한 고온 강도: SiC는 1400°C(2552°F)를 초과하는 온도에서 구조적 무결성과 기계적 강도를 유지하며, 일부 등급에서는 비산화성 분위기에서 최대 1650°C(3002°F) 이상까지 유지합니다. 이를 통해 가마는 더 높고 효율적인 온도에서 작동할 수 있습니다.
• 뛰어난 열 전도성: SiC는 뛰어난 열전도율을 나타내어 가마 내에서 균일한 온도 분포를 보장합니다. 이는 보다 일관된 제품 품질로 이어지며 사이클 시간을 줄일 수 있습니다. 또한 우수한 열전도율은 더 나은 열충격 저항에 기여합니다.
• 뛰어난 내열 충격성: 균열이나 박리 없이 급격한 온도 변화를 견딜 수 있는 능력은 많은 가마 작동에 매우 중요합니다. SiC의 낮은 열팽창 계수는 높은 열전도율 및 강도와 결합되어 열충격에 대한 뛰어난 저항성을 제공합니다.
• 높은 경도 및 내마모성: SiC는 다이아몬드와 붕소 탄화물을 제외하고 상업적으로 사용 가능한 가장 단단한 소재 중 하나입니다. 이는 마모 및 침식에 대한 뛰어난 저항성으로 이어지며, 가마 롤러, 빔 및 노즐과 같이 연마성 물질 또는 고속 가스에 노출될 수 있는 구성품에 매우 중요합니다.
• 화학적 불활성 및 내식성: SiC는 광범위한 부식성 화학 물질, 산 및 용융 금속에 대한 저항성이 매우 높습니다. 따라서 공격적인 분위기가 일반적인 다양한 화학 처리, 야금 및 반도체 응용 분야에 적합합니다.
• 전기적 속성: 순도 및 제조 방법에 따라 SiC는 전기 반도체 또는 절연체일 수 있습니다. 이러한 다재다능함으로 인해 구조적 구성품과 긴 수명과 높은 전력 밀도로 알려진 SiC 발열체로 사용할 수 있습니다.

이러한 고유한 장점은 산업용 가마 운영자에게 다음과 같은 실질적인 이점으로 직접 연결됩니다. 구성품 수명 연장, 유지 보수 가동 중단 시간 감소, 더 높은 작동 온도 및 더 나은 열 전달로 인한 에너지 효율성 개선, 안정적이고 균일한 공정 조건으로 인한 제품 품질 향상. 재료 가공의 경계를 넓히는 산업 분야의 경우 고온 SiC 구성품은 단순한 옵션이 아니라 필수 요소입니다.

탄화규소의 주요 산업용 가마 적용 분야

탄화규소(SiC)의 다재다능함과 견고함으로 인해 다양한 산업 분야의 산업용 가마 내에서 광범위한 구성품에 선호되는 소재가 되었습니다. 극한 조건에서 작동할 수 있는 능력은 생산성 및 신뢰성 향상으로 이어집니다.

SiC가 뛰어난 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 반도체 처리:
  • 웨이퍼 가공 보트 및 캔틸레버 패들: 높은 순도, 열적 안정성 및 최소한의 입자 발생으로 인해 확산, 산화 및 LPCVD 공정에 사용됩니다.
  • 공정 튜브 및 라이너: 민감한 반도체 제조 단계에 깨끗하고 안정적인 환경을 제공합니다.
  • 에피택셜 반응기용 서셉터: 균일한 가열 및 내화학성을 제공합니다.
• 야금 및 열처리:
  • 복사 튜브, 버너 노즐 및 열회수기: 간접 가열 시스템의 경우 SiC는 뛰어난 열전도율과 연소 가스에 대한 저항성을 제공하여 에너지 효율성을 개선합니다.
  • 가마 가구(빔, 롤러, 세터, 플레이트, 지지대): SiC 가마 가구는 고온에서 높은 강도를 제공하여 세라믹, 분말 금속 및 기타 재료의 소결, 어닐링 및 소성 공정에서 더 무거운 하중과 최적화된 가마 용량을 허용합니다.
  • 머플 튜브 및 도가니: 비반응성 및 열충격 저항성으로 인해 금속 및 합금의 용융, 유지 및 가공에 사용됩니다.
• 항공우주 및 방위:
  • 복합재 경화용 가마 라이닝 및 구성품: 고온 안정성과 균일성은 첨단 복합재 경화에 매우 중요합니다.
  • 테스트 장비 구성품: 극한 온도 환경 시뮬레이션용.
• 전력 전자 및 LED 제조:
  • 결정 성장 가마용 구성품(예: SiC 또는 GaN 기판용): 고품질 결정을 생산하려면 고순도 SiC가 필수적입니다.
  • 어닐링 가마 부품: 장치 제작을 위한 정확한 열 프로파일 보장.
• 화학 처리:
  • 반응기 라이닝 및 구성품: 부식성 화학 물질 및 고온에 대한 저항성으로 인해 SiC는 까다로운 화학 반응에 이상적입니다.
  • 열교환기 튜브: 부식성 매체에서 효율적인 열 전달을 위해.
• 재생 에너지 및 에너지 저장:
  • 고체 산화물 연료 전지(SOFC) 시스템용 구성품: SiC 부품은 고온 안정성이 필요한 플랜트 균형 구성품에 사용될 수 있습니다.
  • 고온 전해 시스템용 부품: 수소 생산용.
• 유리 제조:
  • 플로트 유리 라인의 롤러 및 지지 구조: 용융 유리와의 비반응성 및 높은 고온 강도가 유리합니다.
• 산업 기계 및 일반 제조:
  • 내마모성 라이닝 및 노즐: 연마성 물질을 취급하는 가마에서.
  • SiC 발열체: 고온에 빠르게 도달하고 수명이 길기 때문에 산업 전반에서 전기 가마에 널리 사용됩니다.

이러한 응용 분야의 폭은 SiC의 적응성을 강조합니다. 가공된 재료와 직접 접촉하든 가마 내의 구조적 요소로 사용하든, SiC 구성품은 고온 산업 공정에서 최적의 성능과 내구성을 달성하는 데 매우 중요합니다. 맞춤형 SiC 가마 부품을 얻을 수 있는 능력은 유용성을 더욱 향상시켜 특정 공정 요구 사항에 맞게 설계할 수 있습니다.

가마용 맞춤형 SiC 부품의 장점

표준 SiC 구성품은 상당한 이점을 제공하지만, 맞춤형 탄화규소 가마 부품은 특정 응용 분야 및 작동 환경에 정확하게 일치시켜 이러한 장점을 더욱 높입니다. SiC 부품의 설계, 등급 및 형상을 맞춤화하면 가마 성능, 수명 및 전반적인 공정 효율성을 크게 개선할 수 있습니다.

맞춤형 SiC 솔루션을 선택하는 주요 장점은 다음과 같습니다.

• 특정 조건을 위한 최적화된 성능:
  • 맞춤형 열 관리: 맞춤형 설계는 가마의 특정 가열 및 냉각 사이클을 기반으로 열 분포를 최적화하고, 열 구배를 최소화하며, 열충격 저항성을 향상시킬 수 있습니다.
  • 응용 분야별 형상: 복잡한 형상과 기능을 통합하여 재료 흐름, 가스 역학 또는 하중 지지 능력을 개선할 수 있으며, 이는 표준 부품으로는 달성할 수 없을 수 있습니다.
• 향상된 내구성과 연장된 사용 수명:
  • 재료 등급 선택: 맞춤화를 통해 화학적 분위기, 온도 프로파일 및 관련된 기계적 응력에 따라 가장 적합한 SiC 등급(예: RSiC, SSiC, NSiC)을 선택하여 부식, 침식 및 열화에 대한 저항성을 극대화할 수 있습니다.
  • 강화된 설계: 높은 응력이나 마모가 발생하기 쉬운 특정 영역은 맞춤형 설계에서 강화하여 보다 견고하고 오래 지속되는 구성품을 만들 수 있습니다.
• 공정 효율성 및 수율 향상:
  • 더 나은 맞춤 및 통합: 맞춤형 부품은 기존 가마 설정과의 완벽한 통합을 보장하여 설치 시간과 잠재적인 고장 지점을 줄입니다. 이러한 정밀한 맞춤은 밀봉을 개선하고 에너지 손실을 줄일 수도 있습니다.
  • 오염 감소: 반도체 제조와 같은 고순도 응용 분야의 경우, 맞춤형 SiC 구성품을 설계하고 가공하여 입자 발생 및 가스 방출을 최소화할 수 있습니다.
• 장기적인 비용 효율성:
  • 다운타임 감소: 특정 가혹한 조건에 맞게 설계된 구성품은 더 오래 지속되어 교체 횟수와 계획되지 않은 유지 보수를 줄입니다.
  • 에너지 절감: 최적화된 열적 특성 및 설계는 보다 효율적인 에너지 사용에 기여하여 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 예를 들어, 맞춤형 SiC 발열체는 최적의 전력 밀도와 온도 균일성을 위해 설계할 수 있습니다.
• 혁신 및 문제 해결:
  • 프로토타입 제작 및 반복 설계: 맞춤형 SiC 공급업체와 협력하면 고유한 엔지니어링 문제를 해결하기 위한 공동 설계 프로세스, 프로토타입 제작 및 개선이 가능합니다.
  • 고유한 운영 과제 해결: 표준 부품으로는 새롭거나 특히 까다로운 응용 분야에 충분하지 않을 수 있습니다. 맞춤화는 공정 경계를 넓히는 솔루션을 개발하는 경로를 제공합니다.

맞춤형 SiC 가마 부품에 투자하는 것은 운영 우수성에 대한 투자입니다. 이를 통해 기업은 표준 제품의 한계를 넘어 고온 공정에서 더 높은 수준의 성능과 신뢰성을 달성할 수 있습니다. 이러한 이점을 실현하려면 사용자 지정 지원 SiC 구성품을 제공할 수 있는 숙련된 공급업체와 협력하는 것이 중요합니다.

가마 라이닝 및 구성품에 권장되는 SiC 등급

가마 라이닝 및 구성품의 최적의 성능, 수명 및 비용 효율성을 보장하려면 적절한 등급의 탄화규소(SiC)를 선택하는 것이 가장 중요합니다. 서로 다른 제조 공정은 다양한 특성을 가진 SiC 재료를 생성하므로 각 등급은 특정 응용 분야 및 작동 조건에 적합합니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 조달 관리자 및 엔지니어에게 매우 중요합니다.

다음은 산업용 가마에서 일반적으로 사용되는 SiC 등급과 해당 응용 분야입니다.

SiC 등급	주요 특징	일반적인 퍼니스 애플리케이션	최대 사용 온도(근사치)
반응 결합 실리콘 카바이드(RBSiC 또는 SiSiC)	우수한 내열 충격성, 높은 열전도율, 우수한 내마모성, 중간 강도, 복잡한 형상에 대한 비용 효율적. 자유 실리콘(일반적으로 8-15%)을 일부 함유.	가마 설비(빔, 롤러, 세터, 플레이트), 버너 노즐, 복사 튜브, 열전대 보호 튜브, 내마모 라이너.	~1350°C – 1380°C (산화)
소결 실리콘 카바이드(SSiC)	매우 높은 강도와 경도, 우수한 내식성 및 내마모성, 우수한 내열 충격성, 고순도(자유 실리콘 없음). RBSiC보다 더 비쌈.	고순도 반도체 공정 부품(보트, 패들, 튜브), 화학 처리 장비, 기계적 씰, 베어링, 고급 버너 부품.	~1600°C – 1650°C (산화/불활성)
질화 규소 탄화물(NBSiC)	우수한 내열 충격성, 우수한 강도, 용융 비철금속(특히 알루미늄)에 대한 우수한 저항성. RBSiC 또는 SSiC보다 낮은 열전도율.	알루미늄 용융 및 유지로, 용융 금속의 열전대 시스, 크라이올라이트와 접촉하는 부품.	~1400°C – 1550°C
산화물 결합 규소 탄화물(OBSiC)	저렴한 비용, 우수한 내열 충격성, 중간 강도. 극한의 성능이 주요 동인이 아닌 경우에 자주 사용됨.	저온 응용 분야의 가마 설비, 내화 벽돌 및 형상.	~1300°C – 1400°C
재결정 탄화규소(RSiC)	고순도, 우수한 고온 강도 및 크리프 저항성, 우수한 내열 충격성. 코팅되지 않은 경우 일반적으로 다공성.	고온 가마 설비, 발열체, 고급 세라믹 소성을 위한 세터.	최대 1650°C+ (분위기에 따라 다름)
흑연 함침/실리콘화 흑연 SiC	개선된 내열 충격성, 자체 윤활 특성, 특정 용융 금속 접촉에 적합.	비철금속용 도가니, 펌프 부품.	다양함, 일반적으로 최대 1400°C

SiC 등급의 선택은 가마의 작동 온도, 분위기(산화, 환원, 불활성), 화학적 환경(부식성 물질 또는 용융 금속의 존재), 기계적 하중 및 열 사이클 빈도에 대한 철저한 분석에 따라 달라집니다. 예를 들어, RBSiC는 SiC 빔 및 롤러와 같은 많은 구조 부품에 대한 다용도적이고 비용 효율적인 옵션이지만, SSiC는 반도체 또는 공격적인 화학적 응용 분야에서 더 높은 순도와 내식성으로 인해 선호될 수 있습니다.

귀하의 요구 사항에 맞는 중국의 규소 탄화물 제조 허브 활용

SiC 등급 및 공급업체를 평가할 때, 중국의 규소 탄화물 맞춤형 부품 제조 허브가 웨이팡시에 위치해 있다는 점에 유의해야 합니다. 이 지역에는 40개 이상의 SiC 생산 기업이 있으며, 이는 중국 전체 SiC 생산량의 80% 이상을 차지합니다. 이러한 집중은 전문 지식과 생산 능력이 풍부한 경쟁 환경을 조성합니다.

중국과학원(웨이팡) 혁신 파크(중국과학원과 협력하는 국가 차원의 혁신 및 기업가 정신 서비스 플랫폼)와 제휴한 Sicarb Tech는 이러한 개발에 중요한 역할을 해왔습니다. 2015년부터 첨단 탄화규소 생산 기술을 도입 및 구현하여 현지 기업의 생산 규모 확대 및 제품 공정 개선을 지원해 왔습니다. 우리의 깊은 참여를 통해 이 중요한 산업 허브의 성장 과정을 목격하고 기여할 수 있었습니다.

탄화규소 제품의 맞춤형 생산을 전문으로 하는 최고 수준의 전문 팀을 보유한 Sicarb Tech는 중국과학원의 과학적 역량을 활용합니다. 우리는 재료 과학 및 공정 엔지니어링부터 설계, 측정 및 평가에 이르기까지 포괄적인 기술 제품군을 제공하여 도매 SiC 부품 및 특수 부품에 대한 다양한 맞춤화 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 우리는 더 높은 품질의 비용 경쟁력 있는 맞춤형 탄화규소 부품을 제공할 수 있습니다. 당사의 역량과 특정 용광로 부품 요구 사항을 지원할 수 있는 방법에 대해 자세히 알아보려면 당사의 회사 배경 및 전문 지식을 살펴보십시오..

SiC 가마 부품 설계 시 고려 사항

효과적이고 내구성이 뛰어난 규소 탄화물(SiC) 가마 부품을 설계하려면 재료의 고유한 특성과 작동 환경을 신중하게 고려해야 합니다. SiC는 뛰어난 성능을 제공하지만, 세라믹 특성(특히 금속에 비해 취성)으로 인해 응력 집중을 최소화하고 열팽창을 수용하는 설계 접근 방식이 필요합니다. 기술 조달 전문가와 엔지니어는 숙련된 SiC 제조업체와 긴밀히 협력하여 설계를 최적화해야 합니다.

주요 설계 고려 사항은 다음과 같습니다:

• 열팽창 및 열응력 관리:
  • 팽창 간격: SiC는 열팽창 계수가 비교적 낮지만, 대형 구조물 또는 다른 재료와 함께 조립할 경우 적절한 간격 또는 유연한 조인트를 사용하여 차등 팽창을 수용해야 합니다.
  • 열 구배 최소화: 설계는 열응력을 줄이기 위해 균일한 가열 및 냉각을 촉진해야 합니다. 핫스팟 또는 응력 집중 장치를 생성할 수 있는 단면의 급격한 변화를 피하십시오.
  • 가열/냉각 속도: SiC는 우수한 내열 충격성을 가지고 있지만, 극도로 빠른 온도 변화는 여전히 해로울 수 있습니다. 설계는 예상되는 작동 가열 및 냉각 속도를 고려해야 합니다.
• 기계적 하중 및 응력 집중:
  • 넉넉한 반경: 날카로운 모서리는 취성 재료에서 주요 응력 집중 장치입니다. 모든 내부 및 외부 모서리는 가능한 가장 큰 반경을 가져야 합니다.
  • 벽 두께 균일성: 균일한 응력 분포와 제조 과정에서의 일정한 소성/소결을 보장하기 위해 균일한 벽 두께를 목표로 하십시오. 두께의 급격한 변화는 균열을 유발할 수 있습니다.
  • 부하 분산: 기계적 하중이 가능한 한 균등하게 분산되도록 합니다. 점 하중을 피하십시오. 빔 및 지지대와 같은 SiC 킬른 가구의 경우 소성되는 제품의 하중 분포를 이해하십시오.
  • 인장 및 굽힘 응력 방지: SiC는 인장 또는 굽힘보다 압축에 훨씬 강합니다. 설계는 이상적으로 SiC 구성 요소를 압축 하중에 두어야 합니다.
• 제조 가능성 및 기하학적 제한:
  • 복잡성 대 비용: 특히 RBSiC를 사용하면 매우 복잡한 모양을 만들 수 있지만 복잡성은 제조 비용을 증가시키고 잠재적으로 리드 타임을 늘립니다. 설계 복잡성과 실제 제조 제약 간의 균형을 유지하십시오.
  • 드래프트 각도: 압착 또는 주조 부품의 경우 금형에서 쉽게 제거하려면 적절한 드래프트 각도가 필요합니다.
  • 가입 및 조립: SiC 부품을 서로 또는 다른 재료와 조립하는 방법을 고려하십시오. 기계적 고정, 세라믹 접착제 또는 브레이징(특정 SiC 유형의 경우)이 옵션입니다.
• 대기 호환성 및 화학적 상호 작용:
  • 산화: 대부분의 SiC 등급은 산화 분위기에서 보호용 실리카(SiO₂) 층을 형성하여 추가 산화를 억제합니다. 그러나 이 층의 안정성은 온도, 오염 물질 및 가스 흐름의 영향을 받을 수 있습니다.
  • 분위기 줄이기: 특정 환원 분위기(예: 매우 높은 온도에서 높은 수소 함량)는 SiC를 저하시킬 수 있습니다.
  • 화학 공격: 설계는 부식성 물질(예: 용융 염, 특정 금속, 공격적인 가스)이 축적되거나 SiC를 우선적으로 공격할 수 있는 영역을 최소화해야 합니다.
• 구성 요소 크기 및 공차:
  • 크기 제한: 제조 공정은 단일 SiC 조각의 최대 크기에 제한이 있습니다. 대형 구조물은 더 작은 구성 요소의 어셈블리로 설계해야 할 수 있습니다.
  • 달성 가능한 허용 오차: 선택한 SiC 등급 및 공정에 대한 표준 제조 공차를 이해하십시오. 더 엄격한 공차는 종종 추가 가공이 필요하므로 비용이 증가합니다. 이는 맞춤형 SiC 용광로 부품을 조달할 때 중요한 논의 사항입니다.
• 발열체와의 통합:
  SiC 발열체 근처에 있거나 이를 지지할 구조 부품을 설계하는 경우 전기 절연 요구 사항, 열팽창 호환성 및 고온에서의 잠재적 상호 작용을 고려하십시오.

숙련된 탄화규소 OEM 부품 공급업체와의 초기 협업이 중요합니다. Sicarb Tech와 같은 공급업체는 DFM(제조 가능성을 위한 설계)에 대한 귀중한 정보를 제공하여 성능, 수명 및 비용 효율적인 생산을 위해 부품을 최적화하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이러한 협업 방식은 최종 SiC 부품이 견고하고 신뢰할 수 있으며 의도된 용광로 응용 분야에 완벽하게 적합하도록 보장합니다.

SiC 가마 부품의 공차, 표면 조도 및 치수 정확도

원하는 공차, 표면 마감 및 치수 정확도를 달성하는 것은 탄화규소(SiC) 용광로 구성 요소의 적절한 기능과 수명에 매우 중요합니다. 이러한 매개변수는 부품이 함께 맞는 방식, 기계적 강도, 화학적 공격에 대한 저항력, 심지어 열 성능에도 영향을 미칩니다. 엔지니어와 조달 전문가는 이러한 요구 사항을 명확하게 정의하고 SiC 제조 공정의 기능을 이해해야 합니다.

허용 오차:

SiC 구성 요소에 대한 달성 가능한 공차는 다음과 같은 요소에 크게 의존합니다.

• SiC 등급: 소결 SiC(SSiC)는 수축 변동성이 적기 때문에 소결 상태에서 반응 결합 SiC(RBSiC)보다 더 좁은 공차로 가공할 수 있는 경우가 많습니다.
• 제조 공정:
  • 소결/소성 상태: 킬른에서 직접 나온 구성 요소는 더 넓은 공차(예: 일반적으로 치수의 ±1% ~ ±2% 또는 최소 ±0.5mm ~ ±1mm)를 갖습니다. 이는 킬른 가구와 같은 더 큰 구조 부품에 종종 충분합니다.
  • 가공/연마: 고정밀도가 필요한 응용 분야의 경우 SiC 부품은 다이아몬드 공구를 사용하여 소결 후 연마 또는 래핑됩니다. 이를 통해 크기 및 기능의 복잡성에 따라 ±0.01mm ~ ±0.1mm 범위의 훨씬 더 좁은 공차가 가능합니다.
• 부품 크기 및 복잡성: 크고 더 복잡한 부품은 일반적으로 매우 좁은 공차를 유지하기가 더 어렵습니다.

불필요하게 좁은 공차를 요구하면 가공 시간과 비용이 크게 증가하므로 응용 분야에 필요한 공차만 지정하는 것이 중요합니다. 산업용 SiC 공급업체와 중요한 치수와 필요한 정밀도에 대해 논의하는 것이 필수적입니다.

표면 마감:

표면 마감(거칠기)은 특히 씰, 베어링, 유체 흐름 또는 고순도 요구 사항과 관련된 응용 분야에서 또 다른 중요한 매개변수입니다.

• 소결 상태: 소결 SiC 부품의 표면 마감은 몰딩 기술 및 SiC 등급에 따라 Ra 1.6 µm ~ Ra 6.3 µm(63 ~ 250 µin) 또는 더 거칠 수 있습니다.
• 연삭된 상태: 연삭은 일반적으로 Ra 0.4 µm ~ Ra 1.6 µm(16 ~ 63 µin)의 더 부드러운 마감을 달성할 수 있습니다.
• 랩핑/연마된 상태: 매우 부드럽고 거울과 같은 표면(예: 반도체 부품, 기계적 씰)이 필요한 응용 분야의 경우 래핑 및 연마를 통해 Ra 값이 0.02 µm ~ 0.2 µm(0.8 ~ 8 µin)까지 낮아질 수 있습니다.

일반적으로 더 부드러운 표면은 내마모성을 개선하고 마찰을 줄이며 화학적 공격 또는 입자 부착 부위를 최소화합니다. 반도체 용광로와 같은 청정 환경에서 사용되는 고온 SiC 구성 요소의 경우 부드럽고 다공성이 없는 표면이 중요합니다.

치수 정확도:

치수 정확도는 제조된 부품이 엔지니어링 도면에 지정된 치수에 얼마나 가깝게 부합하는지를 나타냅니다. 여기에는 공차와 전반적인 기하학적 충실도(예: 평탄도, 평행도, 직각도)가 모두 포함됩니다.

• 수축 제어: 소결 과정에서 SiC 구성 요소는 상당한 수축(SSiC의 경우 최대 20%)을 겪습니다. 소결 부품의 우수한 치수 정확도를 달성하려면 이 수축을 정밀하게 제어하는 것이 중요합니다. 이는 숙련된 제조업체가 뛰어난 분야입니다.
• 소결 후 가공: 다이아몬드 연삭은 높은 치수 정확도를 달성하고 소성 중에 발생할 수 있는 사소한 왜곡을 수정하는 주요 방법입니다.
• 측정 및 검사: 평판이 좋은 공급업체는 CMM(좌표 측정기), 광학 비교기 및 표면 프로파일로미터와 같은 고급 계측 장비를 사용하여 치수 정확도와 표면 마감을 확인합니다.

맞춤형 SiC 용광로 부품을 지정할 때는 중요한 치수, 필요한 공차 및 다양한 기능에 대한 표면 마감 사양을 명확하게 나타내는 상세한 도면을 제공하는 것이 중요합니다. 설계 단계 초기에 공급업체와 협력하면 실제로 달성 가능하고 경제적으로 실행 가능한 것을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. Sicarb Tech와 같은 회사는 첨단 제조 및 계측을 활용하여 엄격한 산업 요구 사항을 충족하는 정밀 SiC 부품 생산에 대한 전문 지식을 제공합니다. 까다로운 응용 분야의 경우 선택한 공급업체가 용광로용 기술 세라믹에 대한 강력한 품질 관리 시스템을 갖추고 있는지 확인하십시오.

성능 최적화: SiC 가마 부품의 후처리

탄화규소(SiC)의 고유한 특성으로 인해 용광로 구성 요소에 탁월한 재료가 되지만 다양한 후처리 처리를 통해 특정 응용 분야에 대한 성능, 내구성 및 적합성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 이러한 처리는 1차 성형 및 소결(또는 반응 결합) 공정 후에 적용됩니다.

SiC 용광로 부품에 대한 일반적인 후처리 단계는 다음과 같습니다.

• 그라인딩 및 랩핑:
  • 목적: 좁은 치수 공차, 정밀한 기하학(평탄도, 평행도) 및 부드러운 표면 마감을 달성하기 위해. SiC는 매우 단단하므로 다이아몬드 연마재만 사용됩니다.
  • 애플리케이션: 정밀 조립, 맞물리는 표면(예: 씰), 반도체 공정 장비 및 표면 결함이 균열을 유발할 수 있는 부품이 필요한 구성 요소에 중요합니다. 맞춤형 SiC 용광로 부품은 종종 특정 맞춤 요구 사항을 충족하기 위해 연삭됩니다.
• 연마:
  • 목적: 매우 부드럽고 거울과 같은 표면을 매우 낮은 거칠기(Ra)로 얻기 위해. 이는 종종 연삭 및 래핑 후의 더 미세한 단계입니다.
  • 애플리케이션: 반도체 웨이퍼 척, 광학 시스템용 거울, 고성능 기계적 씰, 그리고 표면 오염이나 마찰을 최소화하는 것이 중요한 응용 분야.
• 실링 / 함침 (특히 RBSiC 또는 다공성 SiC의 경우):
  • 목적: 반응 소결 SiC(RBSiC)에는 잔류 실리콘이 일부 포함되어 있으며, 일부 다른 SiC 등급(완전 밀도가 아닌 RSiC 등)은 고유의 다공성을 가질 수 있습니다. 이러한 표면을 실링하거나 함침하면 투과성을 줄이고, 개선할 수 있습니다.