Il carburo di silicio (SiC) è un materiale con diverse proprietà uniche che lo rendono prezioso in varie applicazioni industriali e high-tech.
Tuttavia, presenta anche alcune limitazioni che devono essere prese in considerazione quando lo si sceglie e lo si applica in ambienti diversi.
Quali sono i limiti del carburo di silicio? (3 sfide chiave)
1. Difficoltà di lavorazione
Il carburo di silicio è un materiale molto duro e fragile.
Questo lo rende difficile da lavorare e produrre in forme grandi o complesse.
L'elevata durezza e resistività della ceramica SiC richiede tecniche di produzione speciali.
Una di queste tecniche è la lavorazione a scarica elettrica (EDM).
L'elettroerosione può migliorare la lavorabilità del SiC quando la sua resistività è ridotta a meno di 100Ω-cm.
Ciò consente la fabbricazione di parti complesse.
2. Aumento della resistenza elettrica
Uno svantaggio significativo degli elementi riscaldanti in SiC è la loro suscettibilità alle reazioni con i gas atmosferici ad alte temperature.
Queste reazioni possono alterare la sezione trasversale conduttiva dell'elemento.
Ciò comporta un graduale aumento della resistenza elettrica nel tempo.
La resistenza di un elemento riscaldante in ceramica di carburo di silicio può aumentare fino al 300% prima della fine della sua vita utile.
Ciò può influire sulle prestazioni e sull'efficienza.
3. Resistenza agli shock termici
Sebbene il SiC abbia un'elevata conducibilità termica, è meno resistente agli shock termici rispetto ad altri materiali.
I rapidi cambiamenti di temperatura possono indurre tensioni termiche e microfratture.
Questo può potenzialmente danneggiare il materiale.
Il coefficiente di espansione termica del SiC è relativamente basso.
Tuttavia, la sua capacità di resistere a improvvise fluttuazioni di temperatura è limitata.
Questo può essere un fattore critico nelle applicazioni che prevedono un rapido riscaldamento o raffreddamento.
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