كربيد السيليكون (SiC) سيراميك توفر العديد من المزايا مقارنة بالمواد الخزفية الأخرى, مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات التي تتطلب الأداء العالي والمتانة. فيما يلي بعض المقارنات الرئيسية بين سيراميك كربيد السيليكون والسيراميك الآخر:
صلابة ومقاومة التآكل
يعد سيراميك كربيد السيليكون من بين أصعب المواد الخزفية وأكثرها مقاومة للتآكل, لا يتفوق عليه إلا الماس ونيتريد البورون المكعب. لديهم صلابة موس حولها 9-9.5, وهو أعلى بكثير من أنواع السيراميك الأخرى الألومينا (9), زركونيا (8.5), و نيتريد السيليكون (9). هذه الصلابة الاستثنائية تجعل سيراميك SiC مثاليًا للتطبيقات التي تنطوي على التآكل, التعرية, أو ارتداء.
توصيل حراري
يتمتع سيراميك كربيد السيليكون بموصلية حرارية ممتازة, تتراوح عادة من 60 إلى 180 ث / م · ك, وهو أعلى بكثير من معظم أنواع السيراميك الأخرى. تسمح هذه الموصلية الحرارية العالية بتبديد الحرارة بكفاءة, جعل سيراميك SiC مناسبًا للتطبيقات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية أو حيث تكون إدارة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية, كما هو الحال في الإلكترونيات, المبادلات الحرارية, ومكونات الفرن.
الخمول الكيميائي
يُظهر سيراميك SiC مقاومة كيميائية ممتازة لمعظم الأحماض, القلويات, والأملاح المنصهرة عند درجات حرارة عالية. هذا الخمول الكيميائي يجعلها مناسبة للتطبيقات في البيئات الكيميائية القاسية, كما هو الحال في معدات المعالجة الكيميائية, مكونات المضخة, والأختام.
القوة الميكانيكية
يتمتع سيراميك كربيد السيليكون بقوة ميكانيكية عالية, مع قوة انثناء نموذجية تتراوح من 300 إلى 800 MPa, اعتمادًا على التركيب المحدد وطريقة المعالجة. هذه القوة, جنبا إلى جنب مع صلابتها ومقاومتها للتآكل, يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب أحمالًا ميكانيكية عالية ومقاومة للضغط, كما هو الحال في أدوات القطع, رمان, ومواد الدروع.
مقاومة الصدمة الحرارية
بسبب انخفاض معامل التمدد الحراري والتوصيل الحراري العالي, يتمتع سيراميك SiC بمقاومة ممتازة للصدمات الحرارية, وهي القدرة على تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة دون التشقق أو الفشل. هذه الخاصية مفيدة في التطبيقات التي تتضمن تغيرات دورية أو سريعة في درجات الحرارة, كما هو الحال في أفران المعالجة الحرارية أو مكونات الفضاء الجوي.
مزايا السيراميك الأخرى
بينما يقدم سيراميك كربيد السيليكون أداءً استثنائيًا من حيث الصلابة, ارتداء المقاومة, توصيل حراري, والخمول الكيميائي, قد تكون أنواع السيراميك الأخرى أكثر ملاءمة لتطبيقات محددة أو لاعتبارات التكلفة. فمثلا, يستخدم سيراميك الألومينا على نطاق واسع لقوته الميكانيكية الجيدة, خصائص العزل الكهربائي, وتكلفة أقل مقارنة بسيراميك SiC في بعض التطبيقات. سيراميك زركونيا معروفة بصلابتها العالية في الكسر ومقاومتها للدورة الحرارية, مما يجعلها مناسبة للمكونات الهيكلية والتطبيقات الحرارية.
يعتمد الاختيار بين سيراميك كربيد السيليكون والسيراميك الآخر على المتطلبات المحددة للتطبيق, مثل ظروف التشغيل, احتياجات الأداء, واعتبارات التكلفة.
