파운드리 산업: 우수한 주조 결과를 위한 SiC
소개 고성능 파운드리의 SiC 소개
제조의 초석인 파운드리 산업은 제품 품질과 운영 효율성을 향상시키면서 극한의 조건을 견딜 수 있는 소재를 끊임없이 찾고 있습니다. 이러한 노력의 일환으로 실리콘 카바이드(SiC)는 고성능 산업용 애플리케이션에 필수적인 혁신적인 기술 세라믹으로 부상했습니다. 특히 맞춤형 실리콘 카바이드 제품은 용융 금속 취급, 고온 용광로 및 마모가 심한 환경에서 직면하는 고유한 문제에 대한 맞춤형 솔루션을 제공하는 중추적인 역할을 합니다. 뛰어난 열 전도성, 고온에서의 높은 강도, 우수한 내마모성, 화학적 불활성 등 SiC의 고유한 특성으로 인해 우수한 주조 결과와 장비 수명 연장을 목표로 하는 파운드리에 없어서는 안 될 소재가 되었습니다. 더 엄격한 공차, 복잡한 형상, 일관된 재료 무결성에 대한 요구가 증가함에 따라 SiC와 같은 고급 세라믹의 채택은 더 이상 사치가 아니라 경쟁력 있는 전 세계 파운드리 운영을 위한 필수 요소입니다. 이 블로그 게시물에서는 파운드리 산업에서 SiC의 다각적인 역할에 대해 자세히 살펴보고, 그 응용 분야와 장점, 조달 및 구현 시 고려 사항을 살펴봅니다.
SiC 부품의 주요 파운드리 애플리케이션
실리콘 카바이드의 놀라운 특성은 파운드리 부문에서 다양한 핵심 애플리케이션에 적용됩니다. 열악한 조건에서도 안정적으로 작동하는 실리콘 카바이드는 용융 금속 및 고온과 직간접적으로 접촉하는 부품에 이상적입니다. 야금 회사 및 산업 장비 제조업체의 조달 관리자와 엔지니어는 수명이 길고 공정 안정성에 기여하는 SiC의 가치를 높이 평가합니다.
- 도가니와 붓는 주둥이: SiC 도가니는 열전도율이 뛰어나고 용융 금속의 화학적 공격에 대한 내성이 있으며 열충격 저항성이 우수하여 알루미늄, 구리, 황동과 같은 비철금속을 녹이고 보관하는 데 사용됩니다. SiC로 만든 주입 스파우트는 깨끗한 금속 이송을 보장합니다.
- 열전대 보호 튜브: 파운드리에서는 정확한 온도 측정이 매우 중요합니다. SiC 보호 튜브는 부식성 용융 금속과 열 충격으로부터 열전대를 보호하여 안정적이고 지속적인 온도 판독값을 제공합니다. 이는 정밀 주조에 의존하는 전력 전자 제조업체와 자동차 회사에게 매우 중요합니다.
- 가마 가구: SiC로 만든 빔, 롤러, 플레이트 및 서포트는 소성 및 열처리 용광로에 사용됩니다. 높은 고온 강도와 크리프에 대한 내성으로 긴 수명을 보장하고 용광로 로딩을 최적화할 수 있어 고온 공정을 사용하는 LED 제조업체 및 반도체 제조업체에 유용합니다.
- 로터 및 샤프트 가스 제거: 알루미늄 주조에서 SiC 탈기 로터와 샤프트는 용융물에서 수소 불순물을 제거하여 최종 주조 제품의 품질을 향상시키는 데 사용됩니다. 용융 알루미늄에 의한 마모와 침식에 대한 저항성이 주요 장점입니다.
- 버너 노즐 및 래디언트 튜브: 용광로 가열 시스템의 경우 SiC 버너 노즐은 고온 및 열 순환에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다. SiC 방열 튜브는 효율적인 간접 가열을 제공하여 전문 화학 처리 회사에서 대기 무결성을 유지하는 데 매우 중요합니다.
- 내마모성 라이닝 및 구성 요소: 원자재나 슬래그로 인해 마모가 발생하기 쉬운 영역에서 SiC 라이닝, 타일 및 맞춤형 형상은 탁월한 내마모성을 제공하여 가동 중단 시간과 유지보수 비용을 줄여줍니다. 이는 특히 야금 및 산업 기계 분야와 관련이 있습니다.
- 열교환기: SiC는 열전도율이 높고 오염에 강해 까다로운 파운드리 환경의 열교환기에 적합하며, 재생 에너지 기업이 에너지 회수를 최적화하는 데 도움이 됩니다.
이러한 애플리케이션은 항공우주 기업에서 원자력 에너지에 이르기까지 다양한 까다로운 산업 분야에서 파운드리 운영의 효율성, 신뢰성 및 품질을 향상시키는 데 있어 SiC의 다목적성과 그 역할을 보여줍니다.
파운드리용 맞춤형 실리콘 카바이드가 필요한 이유는?
표준 SiC 부품은 다양한 용도로 사용되지만, 현대 파운드리 운영의 복잡성 때문에 맞춤형 실리콘 카바이드 솔루션이 필요한 경우가 많습니다. 맞춤화를 통해 파운드리는 공정을 최적화하고 부품 수명을 개선하며 특정 주조 특성을 달성할 수 있습니다. 특히 고유한 운영 문제를 해결할 때 맞춤형 SiC를 선택하면 상당한 이점을 얻을 수 있습니다.
주요 이점은 다음과 같습니다:
- 최적화된 열 관리: 특수 도가니, 발열체 또는 가마 가구와 같은 맞춤형 SiC 부품을 특정 열 프로파일에 맞게 설계할 수 있습니다. 이를 통해 균일한 가열, 제어된 냉각, 열 응력 최소화를 보장하여 에너지 효율과 주조 품질을 개선할 수 있습니다. 고온 공정 및 반도체와 같은 산업에서는 정밀한 열 제어가 무엇보다 중요합니다.
- 특정 영역의 내마모성 강화: 파운드리에는 종종 마모에 대한 '핫 스팟'이 있습니다. 용융 금속 흐름, 슬래그 또는 입자상 물질로 인한 국부적인 마모와 침식을 방지하기 위해 강화된 섹션 또는 특정 표면 마감으로 맞춤형 SiC 부품을 설계할 수 있습니다. 이러한 맞춤형 내마모성은 중요 부품의 수명을 연장하여 교체 빈도와 가동 중단 시간을 줄여줍니다.
- 뛰어난 화학적 불활성 및 비습윤성: 합금과 주조 공정에 따라 고유한 화학적 문제가 발생할 수 있습니다. 맞춤형 SiC 배합 및 표면 처리를 통해 특정 부식제에 대한 내성을 강화하거나 비습윤 특성을 개선하여 금속 접착 및 드로스 형성을 방지할 수 있습니다. 이를 통해 주물을 더 깨끗하게 만들고 유지보수를 더 쉽게 할 수 있어 반응성 금속을 취급하는 파운드리에 큰 도움이 됩니다.
- 복잡한 지오메트리와 정밀 맞춤: 최신 주조 설계는 복잡할 수 있습니다. 맞춤형 SiC 제조를 통해 표준 기성품으로는 충족할 수 없는 복잡한 모양과 엄격한 공차를 만들 수 있습니다. 이를 통해 기존 장비에 완벽하게 장착되어 공정 효율성을 개선하고 정렬 불량이나 누출과 관련된 문제를 방지할 수 있습니다.
- 고온에서 기계적 안정성이 향상되었습니다: 특정 하중 지지 요건과 열 순환 응력을 고려하여 맞춤형 SiC 부품을 설계할 수 있습니다. 즉, 최고 작동 온도에서 변형, 크리프 또는 파손을 방지하도록 재료 구성과 구조 설계를 최적화하여 항공우주 또는 산업용 용광로와 같은 까다로운 애플리케이션에서 신뢰성을 보장합니다.
- 기존 시스템과의 통합: 커스터마이징을 통해 SiC 부품을 파운드리의 기존 인프라에 원활하게 통합할 수 있으므로 장비에 대한 광범위한 수정의 필요성을 줄일 수 있습니다. 따라서 더 빠르게 업그레이드하고 생산 중단을 줄일 수 있습니다.
파운드리는 맞춤형 실리콘 카바이드를 선택함으로써 획일화된 솔루션에서 벗어나 특정 합금, 공정 및 운영 목표에 맞게 설계된 부품에 투자하여 궁극적으로 생산성과 수익성을 높일 수 있습니다.
파운드리 사용을 위한 권장 SiC 등급
파운드리 애플리케이션에서 성능과 비용 효율성을 최적화하려면 적절한 등급의 실리콘 카바이드를 선택하는 것이 중요합니다. 제조 공정에 따라 다양한 특성을 가진 SiC 소재가 만들어집니다. 이러한 차이점을 이해하면 기술 구매자와 엔지니어가 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.
다음은 일반적인 SiC 등급과 일반적인 파운드리 애플리케이션을 요약한 표입니다:
| SiC 등급 | 주요 특징 | 일반적인 파운드리 애플리케이션 | 고려 사항 |
|---|---|---|---|
| 반응 결합 SiC(RBSiC/SiSiC) | 우수한 내마모성, 높은 열전도율, 우수한 열충격 저항성, 고강도, 복잡한 형상 기능, 적당한 비용. 약간의 유리 실리콘이 포함되어 있습니다. | 킬른 가구(빔, 세터, 롤러), 버너 노즐, 열전대 튜브, 마모 라이너, 펌프 구성품, 탈기 로터. | 유리 실리콘은 특정 화학 물질이나 1350°C 이상의 용융 금속(예: 일부 공격적인 슬래그)의 공격을 받을 수 있습니다. |
| 소결 SiC(SSiC) | 매우 높은 순도, 우수한 내식성, 우수한 고온 강도, 우수한 내마모성, 높은 경도. | 화학 처리 부품, 베어링, 씰, 열교환기 튜브, 까다로운 마모 부품, 극한의 내식성이 요구되는 애플리케이션. | 복잡한 모양은 제작하기 어렵고 비용이 많이 들기 때문에 일반적으로 RBSiC보다 더 비쌉니다. |
| 질화물 결합 SiC(NBSiC) | 열충격 저항성, 고강도, 용융 알루미늄 및 크라이오라이트에 대한 저항성이 우수합니다. | 알루미늄 산업 부품(라이저 튜브, 스톡, 열전대 피복), 가마 가구, 용광로 라이닝. | RBSiC 또는 SSiC에 비해 열전도율이 낮습니다. |
| 산화물 결합 SiC(OBSiC) | 열충격 저항성이 우수하고 강도가 적당하며 다른 SiC 유형에 비해 비용이 저렴합니다. | 저온 애플리케이션, 내화성 형상, 세터, 플레이트용 가마 가구. | 최대 사용 온도 및 기계적 특성이 RBSiC, SSiC 또는 NBSiC에 비해 낮습니다. 부식이 심한 환경에는 적합하지 않습니다. |
| 재결정 실리콘 카바이드(RSiC) | 매우 높은 열충격 저항성, 높은 열전도율, 매우 높은 온도에서 우수한 강도, 다공성 구조. | 고온 가마 가구, 복사 히터 튜브, 특수 내화물 애플리케이션. | 밀봉/코팅하지 않으면 다공성으로 인해 화학적 공격에 더 취약할 수 있습니다. |
| 점토 결합 SiC | 동급 대비 경제적이고 열충격 저항성이 우수하며 강도가 적당합니다. | 비철금속 용해용 도가니(특히 작은 규모), 새거, 기본 가마 가구. | 고급 SiC 등급에 비해 성능 제한이 낮아 까다롭지 않은 애플리케이션에 가장 적합합니다. |
SiC 등급 선택은 취급하는 특정 용융 합금(예: 알루미늄, 구리, 철), 작동 온도, 열 순환 빈도, 화학 환경(슬래그 구성) 및 관련된 기계적 응력과 같은 요인에 따라 달라집니다. 특정 파운드리 애플리케이션에 최적의 등급을 결정하여 성능과 수명을 모두 보장하려면 숙련된 맞춤형 SiC 부품 공급업체와 상담하는 것이 좋습니다.
SiC 파운드리 부품의 설계 고려 사항
파운드리 애플리케이션을 위한 실리콘 카바이드로 부품을 설계하려면 재료의 고유한 특성과 직면하게 될 까다로운 환경을 신중하게 고려해야 합니다. 금속과 달리 SiC는 깨지기 쉬운 세라믹으로 제조 가능성, 열 관리 및 기계적 무결성을 위한 설계에 영향을 미칩니다.
파운드리에서 SiC를 위한 주요 설계 원칙:
- 단순성 및 제조 가능성:
- 날카로운 내부 모서리와 모서리를 피하고, 응력 집중을 줄이기 위해 넉넉한 반경(예: 가능하면 3mm 이상)을 사용하세요.
- 성형이나 기계 가공이 어려운 복잡한 피처는 비용과 리드 타임이 증가하므로 최소화합니다.
- 소성 및 열 순환 중 균열을 방지하기 위해 벽 두께를 균일하게 설계합니다. 갑작스러운 두께 변화는 응력 지점을 만들 수 있습니다.
- 열 관리:
- 열팽창과 수축을 고려하세요. SiC는 열팽창 계수가 상대적으로 낮지만, 대형 부품이나 다른 재료에 의해 제약을 받는 부품은 움직임을 수용하기 위해 세심한 설계가 필요합니다.
- 열충격에 강한 디자인. 지오메트리의 부드러운 전환과 응력 상승을 방지하는 것이 중요합니다. 열전대 피복이나 침수 히터와 같은 부품의 경우 점진적인 가열 프로토콜도 중요합니다.
- 특히 가마 가구나 도가니의 경우 국부적인 과열을 방지하기 위해 열이 고르게 분산되도록 설계해야 합니다.
- 기계적 부하 및 스트레스:
- 구성 요소에 가해지는 하중 유형(인장, 압축, 굴곡, 충격)을 이해합니다. SiC는 인장보다 압축에 훨씬 강합니다.
- 점 부하를 피하고 넓은 영역에 걸쳐 부하를 분산하세요.
- 빔이나 지지대와 같은 하중 지지 구조물의 경우, 작동 온도에서 선택한 SiC 등급의 고온 파열 계수(HMOR)를 고려하세요.
- 취급, 설치 또는 드로스 제거 시 기계적 남용 가능성을 고려하세요.
- 용융 금속 상호작용:
- 용융 금속 흐름의 난류를 최소화하여 침식을 가속화할 수 있도록 설계합니다. 주입 스파우트나 유량 제어 핀과 같은 부품에는 매끄럽고 유선형 모양이 선호됩니다.
- 젖지 않는 특성을 고려하세요. 일부 SiC 등급 또는 코팅은 금속 접착에 더 잘 견딥니다. 드로스 제거를 용이하게 하거나 축적을 방지하는 기능을 설계합니다.
- 침수 부품의 경우 부력과 용융 금속의 동적 압력을 견딜 수 있는 충분한 구조적 무결성을 확보해야 합니다.
- 가입 및 조립:
- SiC 부품을 다른 재료(예: 금속 플랜지)와 조립해야 하는 경우, 열팽창 차이를 고려해야 합니다. 기계적 클램핑 또는 특수 세라믹-금속 접합 기술이 필요할 수 있습니다.
- 조립 시 어느 정도 규정을 준수할 수 있는 디자인이 일반적으로 더 견고합니다.
참여 SiC 제조 전문가 를 설계 단계 초기에 활용하면 매우 유용합니다. 다양한 SiC 등급 및 성형 공정의 성능과 한계에 대한 인사이트를 제공하여 성능, 제조 가능성 및 비용 효율성을 위해 부품 설계를 최적화하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이러한 협력적 접근 방식은 신뢰할 수 있는 고성능 세라믹 솔루션을 찾는 철도 운송부터 방위산업체까지 다양한 산업에 필수적입니다.
공차, 표면 마감 및 치수 정확도
실리콘 카바이드 파운드리 부품의 적절한 기능과 수명을 위해서는 원하는 공차, 표면 마감 및 치수 정확도를 달성하는 것이 중요합니다. 단단하고 부서지기 쉬운 세라믹인 SiC는 특수한 제조 및 마감 공정이 필요합니다. 기술 조달 전문가와 엔지니어는 현실적으로 달성할 수 있는 것이 무엇인지 이해해야 합니다.
일반적인 허용 오차:
SiC 부품의 달성 가능한 공차는 SiC 등급, 제조 방법(예: 슬립 캐스팅, 이소프레싱, 압출, 사출 성형), 부품 크기 및 복잡성 등 여러 요인에 따라 달라집니다.
- 소결된 공차: '소성품' 또는 '소결품' 상태에서 사용되는 부품(후가공을 크게 하지 않은 상태)의 경우 일반적인 치수 공차는 치수의 ±0.5%에서 ±2% 범위일 수 있습니다. 더 큰 부품일수록 일반적으로 절대 공차가 더 느슨합니다.
- 가공된 공차: 더 엄격한 공차가 필요한 경우 SiC 부품은 다이아몬드 툴링을 사용하여 정밀 연삭을 거칩니다. 연삭, 랩핑, 연마를 통해 훨씬 더 엄격한 허용 오차를 달성할 수 있습니다:
- 치수 공차: 최소 ±0.01mm(±10미크론) 또는 더 작은 부품의 중요한 특징의 경우 더 엄격합니다.
- 평행도, 평탄도 및 직각도: 부품 형상과 크기에 따라 0.005mm~0.025mm 이내로 제어할 수 있습니다.
표면 마감:
SiC 부품의 표면 마감은 마찰, 마모, 용융 재료와의 상호작용에 영향을 미치는 핵심 사양이기도 합니다.
- 소결된 그대로의 마감: 소결된 SiC 부품의 표면 거칠기(Ra)는 SiC 등급과 성형 공정에 따라 일반적으로 1µm에서 10µm Ra까지 크게 달라질 수 있습니다. 반응 결합 SiC는 일부 소결 등급에 비해 소성 표면이 더 매끄러운 경우가 많습니다.
- 지상 마감: 다이아몬드 연삭은 일반적으로 0.2µm ~ 0.8µm Ra 범위의 표면 마감을 얻을 수 있습니다.
- 랩핑/폴리싱 마감: 매우 매끄러운 표면이 필요한 애플리케이션(예: 씰, 베어링, 일부 유체 표면)의 경우 래핑 및 연마를 통해 0.1µm Ra 미만의 마감 품질을 얻을 수 있으며, 때로는 광학 품질까지 얻을 수 있습니다.
치수 정확도 고려 사항:
- 머티리얼 수축: SiC 부품은 소결 공정 중에 상당한 수축(일반적으로 15~25%)을 겪습니다. 이러한 수축은 초기 금형 또는 그린 바디 설계에서 정확하게 고려해야 합니다. 수축의 변화는 최종 치수 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 형상의 복잡성: 복잡한 디테일이 있는 매우 복잡한 도형은 치수 제어가 더 어렵습니다. 형상이 단순할수록 일반적으로 더 엄격한 허용 오차를 허용합니다.
- 비용 영향: 더 엄격한 공차와 더 미세한 표면 마감은 추가 가공 단계, 특수 툴링 및 더 엄격한 품질 관리의 필요성으로 인해 항상 제조 비용 증가로 이어집니다. 따라서 애플리케이션에 꼭 필요한 정밀도 수준만 지정하는 것이 중요합니다.
조달 관리자는 RFQ에 중요 공차 및 표면 마감 요건을 포함하여 필요한 치수 사양을 명확하게 정의해야 합니다. 잠재적 공급업체와 이러한 요구 사항을 조기에 논의하면 기대치가 일치하고 최종 SiC 부품이 파운드리 애플리케이션의 기능적 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 파운드리가 아닌 SiC 애플리케이션에서도 정밀도가 가장 중요한 의료 기기 제조업체나 통신 회사와 같은 산업에서는 이러한 역량이 매우 중요합니다.
SiC 파운드리 부품의 후처리 요구 사항
많은 실리콘 카바이드 부품은 소결 상태에서도 뛰어난 성능을 발휘하지만, 특정 파운드리 애플리케이션은 후처리 처리를 통해 상당한 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 단계는 표면 평활도, 내마모성, 화학적 불활성과 같은 특정 특성을 향상시키거나 초고정밀 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.
SiC 파운드리 부품의 일반적인 후처리 기술은 다음과 같습니다:
- 다이아몬드 연삭: 이것은 SiC의 가장 일반적인 후처리 단계입니다. SiC는 다이아몬드 다음으로 경도가 높기 때문에 다이아몬드 연삭이 필요합니다:
- 엄격한 치수 공차를 달성하세요.
- 성형만으로는 불가능한 정밀한 모양과 특징을 만들 수 있습니다.
- 표면 마감을 개선하여 흐름 특성을 개선하거나 마찰을 줄입니다.
- 소결 공정에서 사소한 표면 결함을 제거합니다.
- 래핑 및 연마: 매우 매끄럽고 평평한 표면이 필요한 경우(예: 파운드리 펌프에 사용되는 기계식 씰, 특정 유체 표면 또는 분석 부품)에는 점점 더 미세한 다이아몬드 연마재로 래핑 및 연마하는 방법이 사용됩니다. 이를 통해 거울과 같은 마감과 매우 엄격한 평탄도 또는 평행도를 달성할 수 있습니다.
- 표면 코팅:
- 질화 붕소(BN) 코팅: 용융 알루미늄과 접촉하는 SiC 열전대 피복, 도가니 또는 기타 구성 요소에 주로 적용됩니다. BN 코팅은 비젖음 특성을 향상시켜 용융 알루미늄이 SiC 표면에 달라붙는 것을 방지하여 부품 수명을 연장하고 세척을 용이하게 합니다.
- 기타 세라믹 코팅: 특정 화학적 환경이나 마모 메커니즘에 따라 부식이나 침식에 대한 내성을 더욱 강화하기 위해 다른 특수 세라믹 코팅(예: 알루미나, 지르코니아)을 적용할 수 있습니다.
- 다공성 등급을 위한 씰링: 재결정화 SiC(RSiC)와 같은 일부 SiC 등급은 본질적으로 다공성입니다. 기체 또는 액체 불투과성이 필요하거나 화학적 공격에 대한 저항성을 향상시키기 위해 다양한 함침제 또는 유약을 사용하여 이러한 기공을 밀봉할 수 있습니다.
- 가장자리 모서리 챔퍼링/반경: 깨지기 쉬운 세라믹의 일반적인 문제인 날카로운 모서리에서 발생하는 칩핑 위험을 줄이기 위해 모서리를 모따기하거나 반경으로 처리하는 경우가 많습니다. 이렇게 하면 취급 안전성과 부품 내구성이 향상됩니다.
- 어닐링: 경우에 따라 가공 후 어닐링 단계를 사용하여 공격적인 연삭 중에 유도된 내부 응력을 완화할 수 있지만, 이는 다른 세라믹에 비해 SiC의 경우 덜 일반적입니다.
- 세척 및 부동태화: 가공 또는 취급 시 오염 물질을 제거하기 위한 철저한 세척은 표준 최종 단계입니다. 특정 고순도 애플리케이션에는 특정 패시베이션 처리가 사용될 수 있지만, 이는 반도체 등급 SiC에 더 일반적입니다.
후처리의 필요성과 유형은 특정 파운드리 애플리케이션, 사용되는 SiC 등급, 부품의 성능 요구 사항에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어, 단순한 킬른 서포트는 최소한의 후처리가 필요할 수 있지만 용융 금속용 정밀 SiC 펌프 샤프트는 광범위한 연삭과 래핑이 필요할 수 있습니다. 맞춤형 실리콘 카바이드 공급업체와 이러한 요구 사항을 논의하면 석유 및 가스 또는 원자력 분야와 같은 까다로운 환경에서 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 부품에 적절한 마감 처리를 할 수 있습니다.
일반적인 문제와 이를 극복하는 방법
실리콘 카바이드는 파운드리 애플리케이션에서 많은 이점을 제공하지만, 사용자들은 특정 문제에 직면할 수 있습니다. 이러한 잠재적인 문제와 그 해결 전략을 이해하는 것이 SiC 부품을 성공적으로 구현하는 데 있어 핵심입니다.
| 문제 | 설명 | 완화 전략 |
|---|---|---|
| 취성 / 골절 취약성 | SiC는 세라믹이므로 본질적으로 깨지기 쉽습니다. 금속에 비해 파단 인성이 낮기 때문에 충격이나 높은 인장 응력 하에서 칩핑이나 치명적인 고장이 발생하기 쉽습니다. |
|
| 열충격 민감도 | SiC는 일반적으로 열충격 저항성이 우수하지만, 특히 크거나 복잡한 형상의 경우 매우 급격한 온도 변화로 인해 균열이 발생할 수 있습니다. |
|
| 가공 복잡성 및 비용 | SiC는 경도가 매우 높기 때문에 가공이 어렵고 비용이 많이 듭니다. 다이아몬드 툴링과 특수 장비가 필요하므로 공차가 엄격한 부품의 비용이 추가됩니다. |
|
| 특정 환경에서의 화학적 공격 | 일반적으로 화학적으로 불활성이지만, 일부 SiC 등급은 매우 높은 온도에서 특정 공격적인 용융 금속, 슬래그 또는 가스에 의해 공격받을 수 있습니다(예: 특정 슬래그에 의한 RBSiC의 유리 실리콘 또는 특정 대기에서의 산화). |
|
| SiC를 다른 재료에 결합하기 | SiC와 금속 간의 열팽창 차이로 인해 특히 고온 애플리케이션의 경우 견고한 접합이 어려울 수 있습니다. |
|
파운드리는 신중한 설계, 재료 선택, 공정 제어, 지식이 풍부한 공급업체와의 협업을 통해 이러한 문제를 사전에 해결함으로써 실리콘 카바이드의 탁월한 이점을 충분히 활용할 수 있습니다. 이러한 고려 사항은 기존 파운드리뿐만 아니라 SiC의 특성이 점점 더 중요해지는 첨단 배터리 생산이나 집광형 태양광 발전과 같은 분야의 새로운 애플리케이션에도 중요합니다.
올바른 SiC 공급업체를 선택하는 방법
올바른 실리콘 카바이드 공급업체를 선택하는 것은 파운드리 애플리케이션에 적합한 SiC 등급을 선택하는 것만큼이나 중요합니다. 신뢰할 수 있는 공급업체는 부품뿐 아니라 기술 전문성, 일관된 품질, 신뢰할 수 있는 서비스도 제공합니다. 특히 특정 운영 요구 사항에 맞는 맞춤형 SiC 제품을 소싱할 때는 더욱 그렇습니다.
SiC 공급업체를 평가할 때 고려해야 할 주요 요소:
- 기술 전문성 및 애플리케이션 지식:
- 공급업체가 파운드리 공정의 미묘한 차이와 용융 금속 취급의 어려움을 이해하고 있습니까?
- 특정 합금, 온도 및 마모 조건에 따라 소재 선택에 대한 조언을 제공할 수 있나요?
- 필요한 것과 유사한 구성 요소를 설계하고 제조한 경험이 있나요?
- 재료 품질 및 일관성:
- 원자재 검사부터 최종 제품 테스트까지 어떤 품질 관리 조치가 마련되어 있나요?
- SiC 등급에 대한 재료 인증 및 속성 데이터를 제공할 수 있나요?
- 제조 공정 전반에 걸쳐 추적이 가능한가요? 일관된 재료 특성은 예측 가능한 성능을 위해 필수적입니다.
- 사용자 지정 기능:
- 공급업체가 복잡한 형상을 제조하고 엄격한 허용 오차 요구 사항을 충족할 수 있습니까?
- 다양한 SiC 등급과 성형 공정(예: 프레스, 슬립 주조, 압출, 사출 성형, 기계 가공)을 제공합니까?
- 맞춤형 솔루션을 위한 설계 및 프로토타입 제작에 협력할 의향이 있나요? 이를 위해서는 사용자 지정 지원 에 필수적입니다.
