什么是碳化硅(SiC)陶瓷?
自 19 世纪末以来,这种硅和碳的化合物被称为碳化硅陶瓷 (SiC),已从磨料粉演变为高性能工程的基石材料。如今,碳化硅陶瓷在从半导体和电子到航空航天、汽车、能源和化学加工等行业中不可或缺。
什么是碳化硅?从科学角度来说,它是一种共价键合的碳化硅化合物,化学式为SiC,表现出独特的晶体结构,可以存在于不同的多型(3C、4H、6H)中。其高硬度 (Mohs 9.5)、低密度 (~3.1 g/cm³)、高熔化温度 (~2,700 °C) 和优异的碳化硅导热性使其成为金属或塑料失效的苛刻应用的理想选择。
在致好陶瓷,我们提供根据客户要求量身定制的工程碳化硅零件,提供无与伦比的精度、一致性和可靠性。
碳化硅陶瓷的优点
机械、热和电性能的独特组合使 SiC 在技术陶瓷中脱颖而出。
行业应用
碳化硅的使用由于其卓越的性能而跨越众多行业:








碳化硅陶瓷的类型
在致好,我们提供提供一系列针对应用进行优化的高性能碳化硅材料,以满足不同的工程要求:
无压烧结碳化硅陶瓷(SSIC)
无压烧结碳化硅陶瓷(SSiC)是通过高温、无压烧结工艺生产的高性能结构陶瓷。它们的主要成分是高纯度碳化硅粉末。烧结过程中不需要金属粘合剂或外部压力,因此具有极高的纯度和密度,从而具有优异的整体性能。这种材料因其卓越的机械强度、耐磨性和耐腐蚀性而广泛应用于极端恶劣的环境。
主要特点
典型应用
生产工艺
无压烧结碳化硅陶瓷是由高纯度的SiC粉末制成的,然后用少量的烧结助剂成型成模具,在超过2000°C的温度下进行无压烧结。 这一工艺使材料具有接近理论密度的致密结构,晶粒细小均匀,从而保证了优异的综合性能。
反应烧结碳化硅陶瓷 (SISiC)
反应烧结碳化硅陶瓷(SISiC)是一种由碳化硅(SiC)粉末和碳源制成的高性能陶瓷材料。液态硅在高温下渗入绿色物体中,产生反应,产生新的碳化硅。与无压烧结碳化硅(SSiC)相比,SISiC具有更低的生产温度和更灵活的工艺,能够制造大型和复杂形状的结构部件。因此,它享有广泛的工业应用。
主要特点
典型应用
生产工艺
反应烧结碳化硅的制备过程通常包括:
这种方法的优点包括工艺简单、烧结温度低、尺寸收缩最小,能够生产接近净尺寸的大型复杂部件。但由于残留硅的存在,其高温强度和抗氧化性能略逊于SSiC。
碳化硅的主要性能
性能 | 单位 | 无压碳化硅 | 反应碳化硅 | 氮化硅 |
---|---|---|---|---|
颜色 | —— | 深灰色 | 深灰色 | 深灰色 |
密度 | g/cm³ | 3.15 | 3.02 | 3.2 |
孔隙率 | % | ≤0.1 | ≤0.1 | —— |
硬度 | GPa | 22 | 22 | 15 |
抗压强度 | MPa | 2600 | 2600 | 2500 |
抗弯强度 | MPa | 400 | 250 | 700 |
弹性模量 | GPa | 410 | 330 | 300 |
最高使用温度 | ℃ | 1400 | 1000 | 1100 |
热导率 | W/(m・K) | 100~120 | 45(1200℃) | 15~20 |
热膨胀系数 | 1 x 10-6/°C | 4 | 4.5 | 3 |
*以上数值为典型材料特性,可能因产品配置和制造工艺而异。如需了解更多详情,请随时联系我们。
碳化硅材料的化学性质
当氧反应中的温度达到1300°C时,碳化硅晶体表面会形成一层二氧化硅的保护层。随着保护层的增厚,内部碳化硅受到抵抗并继续结合,使碳化硅结晶碳化硅具有良好的耐化学性。在耐腐蚀性方面,SiC材料由于二氧化硅保护膜的作用,具有较强的耐酸性,但耐碱性较差。
碳化硅陶瓷应用案例
致好陶瓷的碳化硅 (SiC) 陶瓷结合了出色的硬度、优异的导热性、卓越的耐磨性和卓越的化学稳定性,使其成为要求苛刻的工业应用中最先进的陶瓷材料之一。碳化硅陶瓷具有高熔点、低热膨胀和承受极端环境的能力,是需要耐用性、效率和长使用寿命的行业的理想选择。
碳化硅陶瓷的主要应用:








碳化硅陶瓷加工
碳化硅 (SiC) 陶瓷以其极高的硬度、高导热性和优异的耐磨性而闻名,使其成为最具加工挑战性的技术陶瓷之一。在致好陶瓷,我们提供全面的碳化硅加工服务,提供行业领先的精度、性能和可靠性。
在加工过程中,我们采用先进的金刚石磨削、精密研磨和精细抛光技术,以实现微米级公差和卓越的表面光洁度。这些功能使我们能够满足机械密封、半导体基板、坩埚、热交换器和航空航天部件的严格结构精度和表面质量要求。
凭借多年的技术专长和最先进的设备,大陶瓷不仅提供标准化的碳化硅零件,还根据特定的工业需求开发定制的复杂组件,确保在极端工况下具有高可靠性和长使用寿命。

数控磨削和铣削
CNC 铣削、车削和磨削,公差达到微米级。

研磨和抛光
表面抛光可获得光滑的表面和光学级表面。

陶瓷激光切割
用于复杂几何形状的激光钻孔和切割。

金属化和焊接
用于陶瓷-金属钎焊的金属化(Mo/Mn、W)。
常见问题解答
先进陶瓷制造专家