Por que o material SiC é um divisor de águas para os setores

Introducere: Carbură de siliciu – Revoluția materialelor de înaltă performanță care revoluționează industriile

Tolerâncias e encolhimento: produtos personalizados de carbeto de silício O RBSC normalmente exibe encolhimento baixo e previsível (frequentemente inferior a 1%) durante o processamento. Esta é uma vantagem significativa, mas deve ser levada em consideração no projeto inicial para obter precisão dimensional final.

Entenda as tolerâncias alcançáveis padrão para peças RBSC "como disparadas" e o que pode ser alcançado com pós-processamento, como retificação. Tolerâncias mais rigorosas geralmente significam custos mais altos.

Projetar componentes de carboneto de silício ligados por reação personalizados requer consideração cuidadosa das características exclusivas do material e do processo de fabricação para garantir o desempenho e a capacidade de fabricação ideais. A colaboração próxima com um fornecedor experiente de RBSC é crucial durante a fase de projeto.

Cantos internos afiados podem atuar como concentradores de tensão, levando potencialmente a rachaduras sob tensão mecânica ou térmica. Incorpore filetes e raios generosos nessas áreas.

• Fabricação de semicondutores: Evite colocar furos muito próximos das bordas ou uns dos outros sem uma análise cuidadosa.
• Kirri: Se o componente RBSC precisar ser unido a outras peças (SiC ou outros materiais), o método de união (por exemplo, brasagem, fixação mecânica, colagem adesiva) deve ser considerado no projeto. Recursos para intertravamento mecânico ou superfícies preparadas para colagem podem ser necessários.
• Aerlestrerez: A presença de silício livre no RBSC pode ser vantajosa para certos processos de brasagem.
• Eletrônica de potência: Especifique o acabamento superficial necessário. Embora o RBSC disparado tenha um acabamento relativamente bom, aplicações que exigem superfícies muito lisas (por exemplo, vedações, rolamentos) precisarão de operações secundárias de retificação, lapidação ou polimento, que devem ser levadas em consideração no projeto e no custo.
• Energiezh adnevezadus: Condições de carga e ambiente:
• Defina claramente as cargas mecânicas (tração, compressão, flexão), as cargas térmicas (temperatura de operação, ciclagem) e o ambiente químico que o componente experimentará. Esta informação é vital para a seleção de materiais e um projeto robusto. Projetos complexos, tolerâncias rigorosas e operações de acabamento extensivas aumentarão o custo. Equilibre os requisitos de desempenho com a praticidade de fabricação e a relação custo-benefício. Consulta inicial com
• especialistas em fabricação de RBSC pode ajudar a otimizar esse equilíbrio.
• Processamento químico: Ao abordar essas considerações de projeto de forma proativa, os engenheiros podem desenvolver componentes RBSC personalizados que não são apenas de alto desempenho e confiáveis, mas também fabricáveis e econômicos.
• Fabrikadur LED: Compreender as capacidades dimensionais da fabricação de carboneto de silício ligado por reação é essencial para engenheiros que projetam componentes para aplicações de precisão. Embora o RBSC ofereça excelentes capacidades de forma quase líquida, tolerâncias e acabamentos superficiais específicos dependem do processo de formação inicial e de quaisquer operações de acabamento subsequentes.
• Innealra Tionsclaíoch: Para peças RBSC diretamente após o processo de infiltração e resfriamento de silício (frequentemente chamado de "como disparado" ou "como sinterizado"), as tolerâncias dimensionais típicas estão geralmente na faixa de 卤0,5% a 卤1,5% da dimensão. Para dimensões menores, uma tolerância típica pode ser 卤0,1 mm a 卤0,5 mm. Isso é significativamente melhor do que muitos outros processos de formação de cerâmica devido ao encolhimento mínimo.
• Pellgehentiñ : Para aplicações que exigem maior precisão, os componentes RBSC podem ser retificados com diamante. A usinagem com ferramentas diamantadas pode atingir tolerâncias muito mais rigorosas:
• Eoul ha Gaz : Retificação geral:
• Gléasanna Leighis: 卤0,025 mm a 卤0,05 mm (卤0,001" a 卤0,002") é comumente alcançável.
• Iompar Iarnróid: Para dimensões críticas, tolerâncias tão rigorosas quanto 卤0,005 mm a 卤0,01 mm (卤0,0002" a 卤0,0004") podem ser obtidas, embora isso aumente significativamente o custo e a complexidade.
• Fuinneamh Núicléach: A rugosidade superficial (Ra) como disparada do RBSC normalmente varia de 1,6 碌m a 6,3 碌m (63 碌in a 250 碌in). Este acabamento é adequado para muitas aplicações industriais, como mobiliário de forno ou peças de desgaste geral.

Viabilidade:

A retificação com diamante pode melhorar significativamente o acabamento superficial.

• Merañ Termek Optimizaet: Valores Ra de 0,4 碌m a 0,8 碌m (16 碌in a 32 碌in) são comuns.
• Retificação/lapidação fina: Para aplicações como vedações mecânicas, rolamentos ou alguns componentes de semicondutores, acabamentos mais suaves são necessários. A lapidação pode atingir valores Ra de até 0,1 碌m a 0,2 碌m (4 碌in a 8 碌in).
• Para aplicações ópticas ou de ultraprecisão, o polimento pode atingir superfícies ainda mais finas, frequentemente abaixo de Ra 0,05 碌m (2 碌in). Fatores que influenciam a precisão:
• Perzhioù Elektrek Taillet: Peças maiores e mais complexas são geralmente mais desafiadoras de manter em tolerâncias muito rigorosas.
• Qualidade da ferramenta: A precisão dos moldes iniciais ou da usinagem verde impacta significativamente as dimensões finais como disparadas.
• O tipo de rebolos Az egyedi tervezés elősegíti a SiC-komponensek jobb integrálását a nagyobb rendszerekbe, optimalizálva a teljes rendszer teljesítményét, csökkentve az összeszerelés összetettségét, és potenciálisan csökkentve a rendszer szintű költségeket.
• Perzhioù resis d'ar reizhiad: A megfelelő SiC-minőség és gyártási folyamat (pl. szinterezett vs. reakciókötésű) kiválasztásával a tulajdonságok, mint például a porozitás, a sűrűség és a mechanikai szilárdság finomhangolhatók, hogy megfeleljenek az alkalmazás pontos igényeinek, biztosítva a túlzott tervezés vagy az alulteljesítés hiányát.

Az egyedi SiC-be való befektetés stratégiai döntés, amely túlmutat az egyszerű alkatrészvásárláson. Arról szól, hogy olyan megoldást fejlesztünk, amely tökéletesen illeszkedik a műszaki specifikációkhoz, az üzemeltetési követelményekhez és a hosszú távú teljesítménycélokhoz, ami egyértelmű versenyelőnyt biztosít.

Embora o RBSC permita formas complexas, recursos internos extremamente intrincados ou paredes muito finas e sem suporte podem ser desafiadores e podem aumentar os riscos ou custos de fabricação. Discuta a complexidade do projeto com seu fornecedor desde o início.

A szilícium-karbid nem egy monolitikus anyag; anyagok családját foglalja magában, amelyek mindegyikét különböző gyártási útvonalakon állítják elő, ami változatos mikrostruktúrákat és tulajdonságokat eredményez. E különbségek megértése kulcsfontosságú a specifikus alkalmazáshoz optimális minőség kiválasztásához. A főbb SiC-típusok a következők:

• Carbeto de silício sinterizado (SSiC): Produzido por sinterização de pó fino de SiC em altas temperaturas (tipicamente >2000°C), frequentemente com auxiliares de sinterização não óxidos. O SSiC é caracterizado por sua densidade muito alta (tipicamente >98% teórica), pureza química excelente, resistência superior, dureza e resistência ao desgaste. Ele mantém sua resistência em temperaturas muito altas.
  • Perzhioù Pennañ: Magas hővezető képesség, kiváló korrózióállóság, magas kopásállóság, jó hősokkállóság.
  • Implijoù boutin: Mechanikus tömítések, csapágyak, szivattyúalkatrészek, fúvókák, félvezető-feldolgozó alkatrészek, hőcserélő csövek.
• Karbid Silikiom Bondet dre Argerzh (RBSiC), anavezet ivez evel Karbid Silikiom Silikonekaet (SiSiC): A SiC-szemcsék és a szén porózus előformájának olvadt szilíciummal történő átitatásával gyártják. A szilícium reakcióba lép a szénnel, és új SiC-t képez, amely összeköti az eredeti szemcséket. Az RBSiC általában valamennyi szabad szilíciumot tartalmaz (általában 8-15%).
  • Perzhioù Pennañ: Kiváló hősokkállóság, jó kopásállóság, magas hővezető képesség, viszonylag könnyen formázható összetett formák, általában olcsóbb, mint az SSiC. A szabad szilícium jelenléte korlátozza a használatát bizonyos, erősen korrozív környezetben vagy extrém hőmérsékleten, ahol a szilícium megolvadhat vagy reagálhat.
  • Implijoù boutin: Kemencebútor (gerendák, görgők, beállítók), égőfúvókák, kopásbetétek, sugárzó fűtőcsövek, nagyméretű szerkezeti alkatrészek.
• Carbeto de silício ligado a nitreto (NBSiC): Cruthaithe trí ghráinníní SiC a nascadh le céim nítríde sileacain (Si₃N₄). Baintear é seo amach trí mheascán de phúdar SiC agus sileacain a nítrídiú.
  • Perzhioù Pennañ: Jó hősokkállóság, jó ellenállás az olvadt nemvasfémekkel szemben, mérsékelt szilárdság.
  • Implijoù boutin: Kemencebélés, alumínium- és cinkiparhoz való alkatrészek, hőelemvédő csövek.
• Silikiom Karbid Gouezet Dre Vapor Kimiek (CVD-SiC): Kémiai gőzölési eljárással állítják elő, ami ultra-magas tisztaságú (99,999%+) és elméletileg sűrű SiC-anyagot eredményez.
  • Perzhioù Pennañ: Kivételes tisztaság, kiváló korrózió- és erózióállóság, kiváló termikus stabilitás, összetett vékony filmeket vagy bevonatokat képes előállítani.
  • Implijoù boutin: Félvezető-feldolgozó kamra alkatrészei, optikai tükrök, grafit vagy más SiC-minőségek bevonatai a felületi tulajdonságok javítása érdekében.
• Carbeto de silício recristalizado (RSiC): Tömörített SiC-szemcsék nagyon magas hőmérsékleten történő égetésével állítják elő, ami zsugorodás nélkül köti össze őket. Viszonylag porózus szerkezettel rendelkezik.
  • Perzhioù Pennañ: Kiváló hősokkállóság, magas üzemi hőmérséklet, jó kemencebútorhoz.
  • Implijoù boutin: Kemencetámaszok, beállítók, sugárzó csövek.

A következő táblázat a gyakori SiC-minőségek általános összehasonlítását adja:

Propriedade	SiC sinterizado (SSiC)	SiC ligado por reação (RBSiC/SiSiC)	SiC com ligação de nitreto (NBSiC)	CVD-SiC
Stankter	Alta (tipicamente >3,10 g/cm³)	Measartha (go hiondúil 3.02-3.10 g/cm³, tá Si saor in aisce ann)	Measartha (go hiondúil 2.6-2.8 g/cm³)	An-Ard (thart ar 3.21 g/cm³)
Temperadur Impl	~1600-1800°C (ag brath ar an atmaisféar)	~1350-1380°C (mar gheall ar Si saor in aisce)	~1400-1550°C	Suas le 2000°C (i atm. támh)
Condutividade térmica	Uhel da Uhel	Alta	Moderado	hag implijerien-endro, e c'hall ar broduerien dizoleiñ liveoù nevez a resisted, tizh hag hirbadusted oberiant. Bezomp o sellet ouzh un nebeud arloadoù pennañ lec'h ma vez SK oc'h ober un diforc'h bras:
Resistência à corrosão	Excelente	Mat (bevennet gant Si frank)	Bom	Dreistordinal
Custo relativo	Uheloc'h	Alacsony - Mérsékelt	Moderado	Legmagasabb
Tipikus porozitás	Muito Baixa (<1%)	Nagyon alacsony (a szabad Si kitölti a pórusokat)	Moderada (10-15%)	Lényegében nulla

A megfelelő minőség kiválasztása a teljesítmény és a költséghatékonyság szempontjából kiemelkedő fontosságú. A műszaki beszerzési szakembereknek és az OEM-eknek konzultálniuk kell a tapasztalt szilícium-karbid beszállítókkal, hogy meghatározzák az adott alkalmazási igényeikhez leginkább illő megoldást.

Para peças feitas usando técnicas de moldagem antes da infiltração de silício, ângulos de saída apropriados podem ser necessários para facilitar a remoção dos moldes.

Éilíonn comhpháirteanna a dhearadh le Carbónáit Sileacain meon difriúil ná le miotail nó plaistigh mar gheall ar a nádúr ceirmeach—go sonrach, a chruas agus a bhriseadh. Tá dearadh éifeachtach le haghaidh in-mhonaraitheachta (DfM) ríthábhachtach chun páirteanna SiC saincheaptha feidhmiúla, iontaofa agus cost-éifeachtach a tháirgeadh.

• Az anyag törékenységének megértése: A SiC nagy nyomószilárdsággal, de a fémekhez képest alacsonyabb szakító- és ütőszilárdsággal rendelkezik. A tervezésnek minimalizálnia kell a feszültségkoncentrációkat. Ez nagyméretű sugarakat jelent a belső sarkokon, a lehető legnagyobb mértékben elkerülve az éles éleket, és egyenletesen elosztva a terheléseket. A végeselem-analízis (FEA) erősen ajánlott a nagy feszültségű területek azonosításához és enyhítéséhez.
• Limitations géométriques : Bár a fejlett formázási technikák (mint például a csúsztatással történő öntés, az extrudálás, az izopréselés és a közel-nettó alakú szinterezés) lehetővé teszik az összetett geometriákat, gyakorlati korlátok is vannak. A rendkívül vékony falak, a nagyon nagy képarányok vagy a túlságosan bonyolult belső jellemzők kihívást jelenthetnek, és költségesek lehetnek az előállításuk, és veszélyeztethetik a szerkezeti integritást. A geometriai lehetőségekről a SiC OEM-alkatrészek beszállítójával korán egyeztetni elengedhetetlen.
• Espessura e uniformidade da parede: Az egyenletes falvastagság fenntartása fontos, különösen a szinterezés során, a vetemedés vagy a repedés elkerülése érdekében. Ha változó vastagságra van szükség, az átmeneteknek fokozatosnak kell lenniük. A minimálisan elérhető falvastagság az alkatrész teljes méretétől és a gyártási módszertől függ.
• Tűrési képességek: A szinterezett SiC-alkatrészek bizonyos mérettűrésekkel rendelkeznek. Ha szűkebb tűrésekre van szükség, a szinterezés utáni megmunkálás (csiszolás, simítás) szükséges, ami növeli a költségeket. A kritikus méreteket és az elfogadható tűrési tartományokat egyértelműen meg kell határozni a tervezési specifikációkban.
• Stagañ SiC ouzh Danvezioù All: Ha a SiC-alkatrészt fémhez vagy más kerámiaalkatrészekhez kell csatlakoztatni, a tervezésnek figyelembe kell vennie a hőtágulási együtthatók közötti különbségeket, hogy megakadályozza a feszültséget és a meghibásodást a csatlakozásnál, különösen a termikus ciklusokkal járó alkalmazásokban. Speciális kötési technikákra, mint például a forrasztás vagy a zsugorítás, szükség lehet.
• Rekisoù Peurlipat Gorre: Adja meg a szükséges felületi minőséget (Ra-érték). Bár a szinterezett felületek alkalmasak lehetnek bizonyos alkalmazásokhoz, mások, mint például a tömítések vagy a csapágyak, erősen polírozott felületeket igényelnek, amelyeket csiszolással és simítással érnek el.
• A megmunkáláshoz való tervezés: Ha a szinterezés utáni megmunkálást tervezik, a tervezésben biztosítson elegendő alapanyagot. Fontolja meg azokat a jellemzőket, amelyek megkönnyítik a befogást és a megmunkálási hozzáférést. Ne feledje, hogy a SiC megmunkálása lassú és drága folyamat a keménysége miatt.
• Kenstrollañ an arc'hwelioù: Fontolja meg, hogy több funkció integrálható-e egyetlen SiC-alkatrészbe az alkatrészek számának és az összeszerelés összetettségének csökkentése érdekében. Ezt azonban egyensúlyba kell hozni a gyárthatósággal és a költségekkel.
• Patromiñ hag adlavarout: Az összetett egyedi tervekhez a prototípus-készítésbe való befektetés hosszú távon jelentős költségeket takaríthat meg. Lehetővé teszi a tesztelést és a tervezés finomítását a nagyméretű gyártás megkezdése előtt.

A comunicação eficaz com seu fabricante de SiC durante o processo de projeto é fundamental. Aproveitar sua experiência em materiais e insights de fabricação pode levar a projetos otimizados que são de alto desempenho e economicamente viáveis. A Sicarb Tech oferece ampla personalização do suporte, szorosan együttműködve az ügyfelekkel a koncepciótól a gyártásig.

Existem limites para a fabricação confiável de seções finas. Procure uma espessura de parede uniforme sempre que possível para garantir a infiltração consistente de silício e minimizar as tensões internas.

In iarratais ardfheidhmíochta, níl cruinneas toiseach, bailchríoch dromchla, agus lamháltais inbhainte de chomhpháirteanna Carbónáit Sileacain inmhianaithe amháin—tá siad ríthábhachtach go minic don fheidhmiúlacht agus don fhadtréimhseacht. Mar gheall ar chruas dúchasach SiC, is tasc speisialaithe é cruinneas a bhaint amach, ag brath go príomha ar mhuilleoireacht diamanta agus ar phróisis lapála tar éis shintéirithe.

Gourfennadurioù a C'heller Tizhout:

A SiC-alkatrészek tűrései számos tényezőtől függenek, beleértve a SiC-minőséget, az alkatrész méretét és összetettségét, valamint a gyártási folyamatot (szinterezett vs. megmunkált).

• Doderioù As-Sintered : Maidir le páirteanna a úsáidtear ina staid shintéirithe (coitianta le RBSiC do chomhpháirteanna struchtúracha níos mó nó troscán oighinn), bíonn lamháltais níos leithne go ginearálta, go minic sa raon ±0.5% go ±1% den toise, nó ar a laghad ±0.5mm, cibé acu is mó. Tá sé seo mar gheall ar athruithe crapadh le linn an phróisis shintéirithe.
• Doderioù Usinet : A nagy pontosságot igénylő alkalmazásokhoz, mint például a félvezető alkatrészek, a mechanikus tömítések vagy a precíziós optika, a SiC-alkatrészeket a szinterezés után gyémánttal csiszolják. A precíziós csiszolással sokkal szűkebb tűrések érhetők el:
  • Lamháltais thoiseacha: Síos go ±0.005 mm (5 miocrón) nó fiú níos doichte do ghnéithe ríthábhachtacha ar pháirteanna níos lú.
  • Párhuzamosság és síkság: Néhány mikronon belül szabályozható jelentős felületeken.
  • Szögletesség és koncentrikusság: szintén elérhető magas precizitási szinteken.

A mérnököknek és a beszerzési vezetőknek elengedhetetlen, hogy csak a kritikus jellemzőkhöz szükséges tűréseket adják

Dibaboù Gorread Echuiñ:

SiC 组件的表面光洁度会显着影响其在磨损、摩擦、密封和光学反射率等方面的性能。

• Gorread Sintraet evel-se: Tá an bailchríoch dromchla réasúnta garbh, ag dul ó Ra 1.0 go 5.0 µm go hiondúil, ag brath ar ghrád SiC agus ar shaintréithe tosaigh an phúdair. D'fhéadfadh sé seo a bheith inghlactha le haghaidh iarratais cosúil le troscán oighinn.
• Gorread Bras: Is féidir le muilleoireacht diamanta bailchríocha dromchla a bhaint amach go hiondúil sa raon Ra 0.2 go Ra 0.8 µm. Tá sé seo coitianta le haghaidh go leor páirteanna caitheamh tionsclaíocha agus comhpháirteanna a éilíonn dea-rialú toiseach.
• Gorreenn lufret ha polisaet: 对于需要超光滑表面的应用，例如机械密封件、轴承或镜子，采用研磨和抛光工艺。这些可以实现：
  • Bailchríocha lapáilte: Ra 0.05 go Ra 0.2 µm.
  • Acabamentos polidos: Ra <0,025 µm (acabamentos subnanométricos são possíveis para aplicações ópticas).

Pizhder ha Stabilite Mentoniel:

碳化硅由于其低的热膨胀系数和高刚度，在很宽的温度范围内表现出优异的尺寸稳定性。一旦制造到所需的尺寸，SiC 组件即使在苛刻的操作条件下也能保持其形状和精度。这种稳定性是其在需要跨温度波动的持续性能的应用中优于金属的关键优势。

实现所需的精度需要复杂的计量和质量控制流程。供应商必须具备测量和验证尺寸、平面度、平行度、表面粗糙度和其他几何特征的能力，以确保组件符合规范。在采购定制 SiC 组件时，请咨询供应商的机械加工能力和质量保证协议。

Seções espessas:

虽然碳化硅的固有特性令人印象深刻，但各种后处理技术可以进一步增强其性能、耐用性以及对特定、高度苛刻的应用的适用性。这些处理在主要的成型和烧结阶段之后应用，对于优化工业 SiC 部件的预期用途至关重要。

• Malan: 如前所述，金刚石研磨是 SiC 最常见的后处理步骤。它用于实现精确的尺寸公差、特定的几何特征（平面、槽、孔）和改进的表面光洁度，这些无法单独通过烧结获得。这对于需要紧密装配配合或定义接触面的部件至关重要。
• Lappañ ha Polisañ: 对于需要超光滑、低摩擦表面的应用（例如，机械密封件、轴承、光学元件），采用研磨和抛光。研磨使用磨料浆料来实现非常平坦的表面和严格的尺寸控制，而抛光使用更精细的磨料来产生高反射、类似镜面的表面。这些工艺可最大限度地减少磨损并提高密封能力。
• Limpeza: 对于高纯度应用，尤其是在半导体和医疗行业，严格的清洁流程对于去除制造或处理中的任何污染物至关重要。这可能涉及超声波清洗、特殊的化学浴和洁净室包装。
• Serriñ (evit liveoù porus): 某些 SiC 等级，如某些类型的 RBSiC 或 RSiC，可能具有残留孔隙率。在气体或液体不渗透性至关重要的应用中，可以密封这些孔隙。这可以通过用树脂或玻璃浸渍或涂覆致密涂层来完成。但是，密封可能会限制最高工作温度。
• Revestimentos: 应用特殊涂层可以进一步增强 SiC 组件的表面特性：
  • Golo CVD SiC: 一层超高纯度的化学气相沉积 (CVD) SiC 可以应用于 SSiC 或 RBSiC 部件。这增强了耐腐蚀性、耐磨性和纯度，使其成为半导体工艺设备的理想选择。
  • Revestimentos de Carbono Tipo Diamante (DLC): Podem ser aplicados para reduzir o atrito e melhorar a resistência ao desgaste em aplicações dinâmicas específicas.
  • Outros Revestimentos Cerâmicos ou Metálicos: Dependendo da aplicação, outros revestimentos podem ser usados para conferir propriedades elétricas específicas ou melhorar as características de união.
• Chanfro/Radiação de bordas: As arestas vivas em componentes de SiC podem ser propensas a lascar devido à fragilidade do material. Chanfrar ou arredondar as arestas é uma prática comum para melhorar a robustez do manuseio e reduzir as concentrações de tensão.
• Annealañ: Em alguns casos, uma etapa de recozimento pós-usinagem pode ser usada para aliviar as tensões internas induzidas durante a retificação agressiva, embora isso seja menos comum para SiC em comparação com algumas outras cerâmicas.

A seleção de etapas de pós-processamento apropriadas deve ser um esforço colaborativo entre o cliente e o fornecedor de SiC. Definir claramente os requisitos de desempenho do componente orientará a escolha de técnicas que proporcionem o equilíbrio ideal de propriedades aprimoradas e custo-efetividade. O investimento no pós-processamento adequado garante que todo o potencial do material SiC seja realizado na aplicação final.

Seções muito espessas podem, às vezes, apresentar desafios para a infiltração completa e uniforme de silício. Estratégias de projeto podem ser necessárias se seções transversais espessas forem inevitáveis.

Apesar de suas inúmeras vantagens, trabalhar com o carboneto de silício apresenta certos desafios, decorrentes principalmente de sua dureza e fragilidade inerentes. A compreensão desses desafios e a adoção de estratégias de mitigação apropriadas são fundamentais para implementar com sucesso componentes de SiC em aplicações industriais.

• Fragilidade e resistência à fratura:
  • Desafio: O SiC é um material frágil com menor tenacidade à fratura em comparação com os metais. Isso significa que ele pode fraturar sem deformação plástica significativa quando submetido a impacto ou altas tensões de tração, especialmente se houver falhas.
  • Mitigação:
    • Kempenn optimizet: Empregue princípios de projeto que minimizem as concentrações de tensão, como o uso de raios e filetes generosos, evitando cantos vivos e garantindo a distribuição uniforme da carga. A Análise por Elementos Finitos (FEA) é crucial para identificar zonas de alta tensão.
    • Seleção de materiais: Certas classes, como RBSiC, oferecem melhor resistência ao choque térmico, o que pode ser um fator na iniciação da fratura. Compósitos de SiC endurecidos também estão sendo desenvolvidos.
    • Prosedurezhioù Merañ: Implemente procedimentos cuidadosos de manuseio e montagem para evitar danos por impacto.
    • Testiñ prouenn: Evit implijoù ret-groñs, elfennoù a c'hell bezañ prouvet-testet evit silañ lodennoù gant diforc'hioù ret-groñs.
• Complexidade e custo de usinagem:
  • Desafio: A extrema dureza do SiC dificulta e leva tempo para usinar. Ferramentas de diamante são necessárias, e as taxas de remoção de material são lentas, levando a custos de usinagem mais altos em comparação com os metais.
  • Mitigação:
    • Stummañ stumm tost-net: Utilize processos de fabricação que produzam peças o mais próximo possível das dimensões finais (por exemplo, fundição de precisão, sinterização para tamanho) para minimizar a quantidade de material que precisa ser removida por retificação.
    • Ijin evit ar Fardusted (DfM): Simplifique os projetos sempre que possível e especifique a usinagem apenas quando absolutamente necessário. Discuta as estratégias de usinagem com o fornecedor.
    • Teknikezhioù usinadur araokaet: Explore opções como retificação assistida por ultrassom ou usinagem a laser para recursos específicos, embora isso tenha suas próprias implicações de custo.
• Susceptibilidade ao Choque Térmico:
  • Desafio: Embora o SiC tenha boa resistência ao choque térmico em comparação com muitas outras cerâmicas (devido à alta condutividade térmica e expansão térmica moderada), mudanças rápidas e extremas de temperatura ainda podem induzir fratura, especialmente em projetos restritos ou peças com falhas existentes.
  • Mitigação:
    • Seleção de notas: RBSiC a ginnig rezistañs stok termikel gwelloc'h eget SSiC dre vras abalamour d'e mikrostruktur ha d'an denez a silikiom frank.
    • Tommañ/Yennañ tamm-ha-tamm: Implemente taxas controladas de aquecimento e resfriamento em processos onde os componentes de SiC são usados.
    • Prederioù kempenn: Projete peças para acomodar a expansão térmica e minimizar os gradientes térmicos.
• Stagañ SiC ouzh Danvezioù All:
  • Desafio: A união de SiC a metais ou outras cerâmicas pode ser difícil devido às diferenças nos coeficientes de expansão térmica (CTE), incompatibilidade química e à natureza inerte das superfícies de SiC.
  • Mitigação:
    • Tekníkoù Stagañ Arbennik: Utilize métodos como brasagem com metal ativo, ligação por difusão, ajuste por contração ou fixação mecânica.
    • Etrelañsoù dereziet: Empregue camadas intermediárias com CTEs graduados para amortecer a tensão entre materiais diferentes.
    • Projeto para União: Projete juntas para minimizar a tensão e acomodar a expansão diferencial.