SiC Blokken: Bouwstenen voor industrieel succes
Haalbare toleranties en maatnauwkeurigheid:
SiC Blokken: Bouwstenen voor industrieel succes
Introductie – Wat zijn aangepaste siliciumcarbideblokken en waarom zijn ze essentieel?
In het steeds evoluerende landschap van hoogwaardige industriële toepassingen speelt de materiaalkunde een cruciale rol bij het stimuleren van innovatie en efficiëntie. Van de geavanceerde keramiek onderscheidt siliciumcarbide (SiC) zich door zijn uitzonderlijke eigenschappen. SiC-blokken dienen met name als fundamentele componenten in een breed scala aan veeleisende omgevingen. Deze blokken zijn monolithische of bijna-net-vorm-stukken siliciumcarbide die zijn ontworpen om te voldoen aan specifieke dimensionale en prestatiecriteria. Hun essentiële aard vloeit voort uit een ongeëvenaarde combinatie van hardheid, sterkte bij hoge temperaturen, thermische geleidbaarheid en weerstand tegen slijtage, corrosie en thermische schokken.
De vraag naar op maat gemaakte siliciumcarbideblokken neemt toe naarmate industrieën op zoek zijn naar materialen die bestand zijn tegen extreme omstandigheden waar traditionele metalen en keramiek falen. Van de verwerking van halfgeleiderwafels tot robuuste ovenmeubels in metallurgische bewerkingen, SiC-blokken bieden betrouwbaarheid en een lange levensduur, wat zich vertaalt in minder uitvaltijd en lagere operationele kosten. Naarmate industriële processen agressiever en preciezer worden, wordt het vermogen om SiC-blokken aan te passen aan exacte specificaties - of het nu gaat om zuiverheid, dichtheid, geometrie of oppervlakteafwerking - niet alleen voordelig, maar vaak cruciaal voor succes. Deze aanpasbaarheid maakt ze onmisbare bouwstenen voor vooruitgang in tal van hightechsectoren.
Belangrijkste toepassingen – Hoe SiC-blokken in verschillende industrieën worden gebruikt
De veelzijdigheid van SiC-blokken maakt hun inzet in een breed scala aan industrieën mogelijk, die elk hun unieke eigenschappen benutten. Hun robuuste karakter garandeert consistente prestaties, zelfs onder de meest uitdagende operationele parameters. Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste sectoren waar SiC-blokken een aanzienlijke impact hebben:
| Industrie | Specifieke toepassingen van SiC-blokken | Belangrijke SiC-eigenschappen benut |
|---|---|---|
| Productie van halfgeleiders | Wafelhouders, componenten van proceskamers, CMP-ringen, susceptoren, substraten met groot oppervlak | Hoge thermische geleidbaarheid, stijfheid, thermische schokbestendigheid, zuiverheid, weerstand tegen plasma-erosie |
| Automotive | Remschijfcomponenten, slijtdelen in motoren, dieseldeeltjesfiltersegmenten | Hoge hardheid, slijtvastheid, thermische schokbestendigheid, sterkte bij hoge temperaturen |
| Lucht- en ruimtevaart en defensie | Spiegelsubstraten, lichtgewicht pantsercomponenten, raketmondstukken, warmtewisselaarelementen, componenten voor verkenningssystemen | Hoge stijfheid-gewichtsverhouding, thermische stabiliteit, slijtvastheid, capaciteit bij hoge temperaturen |
| Vermogenselektronica | Koellichamen, substraten voor vermogensmodules, componenten in hoogspanningsschakelapparatuur | Uitstekende thermische geleidbaarheid, hoge elektrische weerstand (afhankelijk van de kwaliteit), thermische stabiliteit |
| Hernieuwbare energie | Componenten voor de productie van zonnepanelen (bijv. smeltkroezen, sputterdoelen), onderdelen voor geconcentreerde zonne-energie (CSP)-systemen | Stabiliteit bij hoge temperaturen, chemische inertheid, thermische schokbestendigheid |
| Metallurgie & ovens voor hoge temperaturen | Ovenmeubels (balken, setters, platen), ovenbekledingen, brandermondstukken, recuperatortubes, smeltkroezen | Uitzonderlijke sterkte bij hoge temperaturen, oxidatiebestendigheid, thermische schokbestendigheid, kruipweerstand |
| Chemische verwerking | Pompcomponenten (afdichtingen, lagers, assen), kleponderdelen, warmtewisselaartubes, reactievatbekledingen | Superieure chemische inertheid, corrosiebestendigheid, slijtvastheid |
| LED productie | Susceptoren voor MOCVD-reactoren, wafeldragers | Hoge thermische geleidbaarheid, thermische uniformiteit, chemische stabiliteit bij hoge temperaturen |
| Industriële machines | Slijtvaste voeringen, mondstukken voor schurende media, precisie meetcomponenten, slijpmedia | Extreme hardheid, slijtvastheid, dimensionale stabiliteit |
| Olie en Gas | Componenten voor putgereedschap, slijtdelen in pompen en kleppen, erosiebestendige stroomregelende elementen | Hoge slijtvastheid, corrosiebestendigheid, hoge sterkte |
| Kernenergie | Structurele componenten in reactoren voor hoge temperaturen, brandstofbekleding (R&D), warmtewisselaars | Stralingsbestendigheid, sterkte bij hoge temperaturen, goede thermische eigenschappen |
De breedte van deze toepassingen onderstreept de cruciale rol die industriële SiC-blokken spelen in moderne technologie en productie. Hun vermogen om te worden aangepast tot op maat gemaakte SiC-componenten breidt hun bruikbaarheid verder uit, waardoor ingenieurs complexe materiaaluitdagingen kunnen oplossen.
Waarom kiezen voor op maat gemaakte siliciumcarbideblokken?
Hoewel standaard SiC-blokken opmerkelijke prestaties bieden, biedt de optie voor op maat gemaakte siliciumcarbideblokken een niveau van optimalisatie dat de toepassingsspecifieke resultaten aanzienlijk kan verbeteren. Maatwerk stelt ingenieurs en inkoopmanagers in staat om precieze kenmerken te specificeren, wat leidt tot superieure prestaties, een langere levensduur en vaak kosteneffectievere oplossingen op de lange termijn.
De belangrijkste voordelen van het kiezen van op maat gemaakte SiC-blokken zijn onder meer:
- Op maat gemaakt thermisch beheer: Maatwerk maakt specifieke thermische geleidbaarheidswaarden mogelijk door de juiste SiC-kwaliteit te selecteren (bijv. gesinterd SiC voor hoge thermische geleidbaarheid, reactiegebonden SiC voor een evenwicht van eigenschappen) en componentgeometrie. Dit is cruciaal voor toepassingen zoals SiC-koellichamen of apparatuur voor halfgeleiderverwerking waar precieze temperatuurregeling van het grootste belang is.
- Geoptimaliseerde slijtvastheid: Voor toepassingen waarbij veel schuren of wrijving optreedt, zoals mondstukken, afdichtingen of voeringen, kunnen de geometrie en materiaalkwaliteit worden geoptimaliseerd. Dichte SiC-blokken bieden superieure slijtvastheid en aangepaste ontwerpen kunnen kenmerken bevatten die slijtagepatronen minimaliseren.
- Verbeterde chemische inertie en corrosiebestendigheid: In agressieve chemische omgevingen zijn de zuiverheid en dichtheid van SiC cruciaal. Maatwerk kan de selectie van SiC-kwaliteiten met een hoge zuiverheid en dichte structuren garanderen om chemische aantasting en uitloging te voorkomen, wat essentieel is voor de chemische verwerkings- en halfgeleiderindustrie.
- Toepassingsspecifieke geometrieën: Veel industriële toepassingen vereisen complexe vormen en precieze afmetingen die niet kant-en-klaar verkrijgbaar zijn. Aangepaste SiC-bewerking en -vormprocessen maken de creatie van ingewikkelde ontwerpen mogelijk, waaronder interne holtes, specifieke hoeken en nauwe toleranties, die perfect passen bij de beoogde apparatuur.
- Verbeterde mechanische prestaties: Door de microstructuur en dichtheid te controleren via aangepaste productieprocessen, kunnen mechanische eigenschappen zoals buigsterkte, breuktaaiheid en hardheid worden afgestemd om te voldoen aan de specifieke belastingen en spanningen van een toepassing.
- Specificatie van elektrische eigenschappen: Siliciumcarbide kan variëren van een halfgeleider tot een isolator, afhankelijk van de zuiverheid en het productieproces. Op maat gemaakte SiC-blokken kunnen worden ontworpen om te voldoen aan specifieke elektrische weerstands- of geleidbaarheidseisen voor toepassingen in vermogenselektronica of als susceptoren in verwarmingselementen.
- Integratie en montage: Op maat gemaakte blokken kunnen worden ontworpen met functies die de integratie in grotere assemblages vergemakkelijken, zoals voorgeboorde gaten, schroefdraad (indien haalbaar) of specifieke pasvlakken, waardoor de totale montagetijd en -complexiteit worden verminderd. Voor bedrijven die op zoek zijn naar geavanceerde materiaaloplossingen, is het verkennen van Maatwerkondersteuning voor SiC-componenten kan zeer voordelig zijn.
Uiteindelijk stelt de keuze voor aangepaste SiC-blokken industrieën in staat om verder te gaan dan de standaardbeperkingen en nieuwe niveaus van prestaties en betrouwbaarheid te bereiken in hun meest kritieke activiteiten.
Aanbevolen SiC-kwaliteiten en -samenstellingen voor blokken
Het selecteren van de juiste kwaliteit siliciumcarbide is cruciaal voor het optimaliseren van de prestaties en kosteneffectiviteit in elke gegeven toepassing. SiC-blokken worden voornamelijk vervaardigd met behulp van verschillende belangrijke soorten siliciumcarbide, die elk een aparte reeks eigenschappen bieden. Het begrijpen van deze verschillen is essentieel voor inkoopmanagers en ontwerpers.
| SiC-kwaliteit | Afkorting | Belangrijkste kenmerken | Typische bloktoepassingen |
|---|---|---|---|
| Reactie-gebonden Siliciumcarbide | RBSC / SiSiC | Goede mechanische sterkte, uitstekende slijtage- en corrosiebestendigheid, hoge thermische geleidbaarheid, relatief lagere productiekosten, complexe vormen mogelijk, vrijwel geen porositeit (door vrij silicium). Max. gebruikstemperatuur doorgaans ~1350°C door silicium. | Slijtvaste voeringen, sproeiers, pompcomponenten, ovenmeubilair, grote structurele onderdelen. |
| Gesinterd siliciumcarbide | SSiC (drukloos gesinterd of LPS) | Zeer hoge sterkte en hardheid, uitstekende corrosie- en erosiebestendigheid, hoge thermische geleidbaarheid, hoge temperatuurcapaciteit (tot 1600°C+), hoge zuiverheid. Kan lastiger te produceren zijn in zeer grote of complexe vormen. | Mechanische afdichtingen, lagers, onderdelen voor halfgeleiderprocessen, warmtewisselaarbuiten, geavanceerde brandersproeiers. |
| Nitrietgebonden siliciumcarbide | NBSC | Goede thermische schokbestendigheid, goede mechanische sterkte, bestand tegen gesmolten metalen (vooral aluminium). Lagere thermische geleidbaarheid dan RBSC of SSiC. | Ovenmeubilair voor keramisch bakken, componenten in de aluminium- en non-ferro metaalindustrie, thermokoppelbeschermingsbuizen. |
| Oxide-gebonden siliciumcarbide | OBSiC | Matige sterkte, goede thermische schokbestendigheid, lagere kosten in vergelijking met andere SiC-kwaliteiten. Vaak gebruikt waar extreme prestaties niet de belangrijkste drijfveer zijn, maar thermische schok wel een probleem is. | Ovenmeubilair voor lichte belasting, vuurvaste bekledingen. |
| Gerekristalliseerd siliciumcarbide | RSiC | Hoge porositeit, uitstekende thermische schokbestendigheid, zeer hoge gebruikstemperatuur (tot 1650°C+), goed voor doorlaatbare structuren. | Ovenmeubilair voor hoge temperaturen (vooral setters en platen waar gasdoorlaatbaarheid acceptabel of gewenst is), stralingsverwarmingsbuizen. |
| CVD-siliciumcarbide (Chemical Vapor Deposition) | CVD SiC | Extreem hoge zuiverheid (99,999% +), volledig dicht, uitzonderlijke chemische bestendigheid, uitstekende thermische geleidbaarheid, gladde oppervlakken. Doorgaans gebruikt voor coatings of kleinere, hoogwaardige componenten in plaats van grote blokken vanwege de kosten. | Componenten voor de verwerking van halfgeleiderwafels (susceptors, douchekoppen), optische componenten, beschermende coatings. |
De keuze van de SiC-kwaliteit voor blokken hangt af van een grondige analyse van de bedrijfsomstandigheden van de toepassing, waaronder temperatuur, chemische omgeving, mechanische spanningen en thermische cycli. RBSC SiC-blokken zijn bijvoorbeeld vaak een kosteneffectieve keuze voor grote structurele componenten die een goede slijtvastheid nodig hebben, terwijl SSiC-blokken de voorkeur hebben vanwege hun superieure sterkte en zuiverheid in zeer veeleisende chemische of halfgeleidertoepassingen.
Ontwerpaspecten voor op maat gemaakte SiC-blokproducten
Het ontwerpen van op maat gemaakte siliciumcarbideblokken vereist een zorgvuldige afweging van de unieke eigenschappen van het materiaal en de fabricageprocessen. Hoewel SiC uitzonderlijke prestaties biedt, vereisen de inherente broosheid en hardheid specifieke ontwerprichtlijnen om de maakbaarheid, functionaliteit en levensduur te garanderen.
- Eenvoud en produceerbaarheid:
- Hoewel complexe geometrieën mogelijk zijn, leiden eenvoudigere ontwerpen over het algemeen tot lagere kosten en kortere doorlooptijden. Vermijd al te ingewikkelde kenmerken, tenzij absoluut noodzakelijk.
- Grote, monolithische blokken kunnen lastig en duur zijn om te produceren. Overweeg of het ontwerp kan worden gemodulariseerd in kleinere, verbindbare SiC-segmenten.
- Houd rekening met de fabricagemethode (bijv. persen, slipgieten, extrusie voor groene lichamen vóór het bakken), omdat deze beperkingen kan opleggen aan de haalbare vormen.
- Wanddikte en aspectverhoudingen:
- Handhaaf waar mogelijk een uniforme wanddikte om spanningsconcentraties tijdens het bakken en in gebruik te voorkomen. Plotselinge veranderingen in dikte kunnen leiden tot scheuren.
- Vermijd extreem dunne secties of zeer hoge aspectverhoudingen, tenzij structureel gevalideerd, omdat deze kwetsbaar en moeilijk te produceren kunnen zijn. De minimale wanddikte hangt af van de totale grootte en de SiC-kwaliteit, maar over het algemeen is dikker veiliger.
- Hoeken en randen:
- Scherpe interne hoeken zijn spanningsconcentratoren en moeten worden vermeden. Royale interne radii (bijv. minimaal 3 mm, bij voorkeur meer) worden ten zeerste aanbevolen.
- Externe randen moeten idealiter een afschuining of radius hebben om afbrokkeling tijdens hantering, bewerking of gebruik te voorkomen.
- Gaten en openingen:
- De afstand tussen gaten en van gaten tot randen moet voldoende zijn (doorgaans minimaal 2-3 keer de gatdiameter) om de structurele integriteit te behouden.
- Blinde gaten kunnen lastiger te bewerken zijn dan doorlopende gaten. Overweeg de diepte-tot-diameterverhouding.
- Toleranties en bewerkbaarheid:
- SiC is extreem hard, waardoor bewerking (slijpen) een langzaam en kostbaar proces is. Ontwerp met "as-fired" toleranties waar mogelijk.
- Specificeer alleen strakke toleranties waar functioneel noodzakelijk. Onnodig strakke toleranties verhogen de kosten aanzienlijk.
- Spanningspunten en belastingverdeling:
- Identificeer gebieden met hoge spanning in de toepassing en ontwerp het SiC-blok om belastingen gelijkmatig te verdelen.
- Houd rekening met de effecten van thermische uitzetting en mogelijke mismatches als het SiC-blok wordt geassembleerd met andere materialen.
- Vereisten voor oppervlakteafwerking:
- Specificeer de vereiste oppervlakteafwerking (Ra-waarde) op basis van de toepassing (bijv. afdichtingsoppervlakken, lage wrijving, optisch). Gladdere afwerkingen vereisen meer uitgebreide nabewerking.
- Verbinden en assembleren:
- Als blokken moeten worden verbonden, overweeg dan de verbindingsmethode (bijv. solderen, speciale lijmen, mechanische bevestiging) vroeg in de ontwerpfase. Ontwerp kenmerken om robuuste verbindingen te vergemakkelijken.
Nauwe samenwerking met een ervaren SiC-blokfabrikant tijdens de ontwerpfase is cruciaal. Ze kunnen waardevolle inzichten geven in design for manufacturability (DFM), materiaalselectie en mogelijke kostenbesparende maatregelen. Deze gezamenlijke aanpak zorgt ervoor dat het uiteindelijke op maat gemaakte SiC-blokproduct voldoet aan alle prestatie-eisen en tegelijkertijd economisch haalbaar blijft.
Tolerantie, oppervlakteafwerking en maatnauwkeurigheid voor SiC-blokken
Het bereiken van een nauwkeurige maatnauwkeurigheid, gespecificeerde toleranties en gewenste oppervlakteafwerkingen zijn kritieke aspecten van de productie van functionele siliciumcarbideblokken. Gezien de extreme hardheid van SiC worden deze kenmerken primair bereikt door zorgvuldige groene vormprocessen, gevolgd door nauwkeurig diamantslijpen en andere afwerkingsbewerkingen na het sinteren.
Maattoleranties
De haalbare toleranties voor SiC-blokken hangen af van verschillende factoren, waaronder de SiC-kwaliteit, de grootte en complexiteit van het onderdeel en de gebruikte fabricageprocessen.
- Als-gevuurde toleranties: Voor onderdelen die "as-sintered" worden gebruikt zonder significante nabewerking, zijn de toleranties over het algemeen breder vanwege variaties in krimp tijdens het bakken. Typische as-fired toleranties kunnen variëren van ±0,5% tot ±2% van de afmeting, afhankelijk van het specifieke proces en materiaal. Voor grote blokken kan deze absolute variatie aanzienlijk zijn.
- Bewerkte toleranties: Voor toepassingen die een hogere precisie vereisen, worden SiC-blokken machinaal bewerkt met behulp van diamantslijpen.
- Standaard bewerkte toleranties voor afmetingen zoals lengte, breedte en dikte kunnen doorgaans binnen ±0,025 mm tot ±0,1 mm (±0,001" tot ±0,004") worden gehouden.
- Strakkere toleranties, tot ±0,005 mm (±0,0002") of zelfs beter, zijn mogelijk voor kritieke kenmerken, maar gaan gepaard met aanzienlijk hogere kosten vanwege de toegenomen bewerkingstijd en gespecialiseerde apparatuur.
- Geometrische toleranties zoals vlakheid, parallelheid en loodrechtheid kunnen ook nauwkeurig worden gecontroleerd door precisieslijpen. Zo kunnen vlakheidswaarden van enkele micrometers (µm) over een bepaald oppervlak worden bereikt.
Oppervlakteafwerking
De oppervlakteafwerking van een SiC-blok is cruciaal voor veel toepassingen, omdat deze van invloed is op de wrijving, slijtage, afdichtingscapaciteit en optische eigenschappen.
- As-fired oppervlak: De oppervlakteafwerking van as-sintered SiC-blokken is over het algemeen ruwer, doorgaans in het bereik van Ra 1,0 µm tot Ra 5,0 µm (40 tot 200 µinches), afhankelijk van de vormmethode en SiC-kwaliteit.
- Geslepen oppervlak: Standaard diamantslijpen kan oppervlakteafwerkingen bereiken die doorgaans variëren van Ra 0,4 µm tot Ra 0,8 µm (16 tot 32 µinches).
- Gelapt en gepolijst oppervlak: Voor toepassingen die zeer gladde oppervlakken vereisen, zoals mechanische afdichtingen, lagers of optische componenten, worden lappen en polijstprocessen gebruikt. Deze kunnen bereiken:
- Gelapte afwerkingen: Ra 0,1 µm tot Ra 0,4 µm (4 tot 16 µinches).
- Gepolijste afwerkingen: Ra <0.05 µm (<2 µinches), and even down to angstrom-level smoothness for optical applications.
Het is belangrijk om alleen het noodzakelijke tolerantie- en oppervlakteafwerkingsniveau te specificeren, aangezien het bereiken van strakkere specificaties direct van invloed is op de productiekosten en doorlooptijd van precisie SiC-blokken.
Maatnauwkeurigheid
Maatnauwkeurigheid verwijst naar hoe nauwkeurig het geproduceerde onderdeel voldoet aan de gespecificeerde afmetingen in de ontwerptekening. Dit wordt gegarandeerd door:
- Nauwkeurig groen vormen: Zorgvuldige controle tijdens het initiële vormen van het SiC-poeder (bijv. persen, gieten) om rekening te houden met voorspelbare krimp tijdens het sinteren.
- Gecontroleerd sinteren: Uniforme verwarmings- en afkoelingscycli om kromtrekken te minimaliseren en consistente verdichting te garanderen.
- Geavanceerde bewerkingsmogelijkheden: Gebruik van CNC-slijpmachines en gespecialiseerde diamantgereedschappen voor nauwkeurige materiaalverwijdering.
- Rigoureuze kwaliteitscontrole: Gebruik van geavanceerde meetapparatuur, zoals coördinatenmeetmachines (CMM's), profielmeters en interferometers, om afmetingen en oppervlaktekenmerken te verifiëren.
Samenwerken met een leverancier die robuuste kwaliteitsborgingssystemen en geavanceerde bewerkingsmogelijkheden heeft, is essentieel om SiC-blokken te verkrijgen die voldoen aan strenge maatnauwkeurigheidseisen.
Nabewerkingsbehoeften voor SiC-blokken
Na de initiële vorm- en sinterfases vereisen siliciumcarbideblokken vaak verschillende nabewerkingsstappen om te voldoen aan de precieze eisen van hun beoogde toepassingen. Deze bewerkingen zijn cruciaal voor het bereiken van de uiteindelijke gewenste afmetingen, oppervlaktekenmerken en verbeterde prestatie-eigenschappen. Vanwege de extreme hardheid van SiC omvatten deze processen doorgaans gespecialiseerde technieken en apparatuur.
-
Slijpen: Dit is de meest voorkomende nabewerkingsstap voor SiC. Diamantslijpschijven worden gebruikt om te bereiken:
- Nauwkeurige maattoleranties.
- Specifieke geometrische kenmerken (bijv. vlakken, sleuven, afschuiningen).
- Verbeterde oppervlakteafwerking in vergelijking met as-sintered toestanden.
- Verwijdering van eventuele kleine vervormingen of onvolkomenheden op het oppervlak van het sinterproces.
- Precisie SiC-bewerking verwijst vaak primair naar slijpbewerkingen.
-
Lappen: Voor toepassingen die extreem vlakke oppervlakken en fijne oppervlakteafwerkingen vereisen (bijv. oppervlakken van mechanische afdichtingen, substraten), wordt lappen gebruikt. Dit proces omvat het schuren van het SiC-oppervlak tegen een vlakke plaat met behulp van een slurry die fijne diamantdeeltjes bevat. Lappen kan bereiken:
- Uitstekende vlakheid (vaak tot binnen een paar lichtbanden).
- Oppervlakteafwerkingen die doorgaans beter zijn dan Ra 0,1 µm.
-
Polijsten: Om spiegelachtige, ultra-gladde oppervlakken te bereiken, volgt polijsten lappen. Hierbij worden progressief fijnere schuurdeeltjes, vaak diamantslurries of -pasta's, gebruikt op gespecialiseerde polijstpads. Polijsten is essentieel voor:
- Optische componenten (bijv. spiegels).
- Zeer lage wrijvingsoppervlakken.
- Toepassingen die minimale oppervlaktefouten of verontreiniging vereisen, zoals in de halfgeleiderindustrie.
- Schoonmaken: Na bewerking, lappen of polijsten is grondige reiniging essentieel om eventuele resterende schuurdeeltjes, koelmiddelen of verontreinigingen te verwijderen. Dit kan ultrasoon reinigen, reinigen met oplosmiddelen of gespecialiseerde chemische reiniging omvatten, vooral voor toepassingen met een hoge zuiverheid, zoals die in de halfgeleiderindustrie.
- Afschuinen/radiuscorrectie: Om afbrokkeling te voorkomen en de veiligheid bij het hanteren te verbeteren, worden randen van SiC-blokken vaak afgeschuind of afgerond. Dit kan tijdens het slijpproces of als een afzonderlijke stap worden gedaan.
- Gloeien (spanningsvermindering): In sommige gevallen, met name na uitgebreide bewerking, kan een lage-temperatuur gloeicyclus worden uitgevoerd om interne spanningen te verminderen die tijdens het slijpen zijn ontstaan, hoewel dit minder vaak voorkomt voor SiC dan voor metalen.
- Verbinden/Assembleren: Als de eindcomponent uit meerdere SiC-blokken bestaat of SiC is verbonden met andere materialen, kan de nabewerking de voorbereiding omvatten voor verb
- Coatings (Optioneel): Hoewel SiC zelf zeer resistent is, kunnen bepaalde toepassingen baat hebben bij speciale coatings om specifieke eigenschappen verder te verbeteren (bijv. een CVD SiC-coating op een RBSC-blok voor ultra-zuivere oppervlakken, of antireflectiecoatings voor optische toepassingen). Dit is een speciale vereiste.
- Inspectie en kwaliteitscontrole: Hoewel het geen modificatieproces is, is rigoureuze inspectie met behulp van meetgereedschappen (CMM's, oppervlaktetasters, interferometers) een cruciale kwaliteitsborgingsstap na de bewerking om te verifiëren dat aan alle specificaties is voldaan.
Elk van deze nabewerkingsstappen verhoogt de kosten en de doorlooptijd van het uiteindelijke SiC-blokproduct. Daarom is het cruciaal om alleen de noodzakelijke bewerkingen te specificeren die nodig zijn om aan de functionele eisen van de toepassing te voldoen. Samenwerking met een deskundige SiC-fabrikant kan helpen bij het optimaliseren van deze keuzes.
Veelvoorkomende uitdagingen met SiC-blokken en hoe deze te overwinnen
Hoewel siliciumcarbide een groot aantal voordelen biedt, brengt het werken met SiC-blokken ook bepaalde uitdagingen met zich mee, die voornamelijk voortkomen uit de inherente materiaaleigenschappen en de complexiteit van de productie. Het begrijpen van deze uitdagingen en het implementeren van geschikte mitigatiestrategieën is essentieel om SiC-componenten met succes te kunnen gebruiken.
