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제품 설명
재결정 실리콘 카바이드(RSiC)는 고순도 실리콘 카바이드를 특정 압력 및 불활성 분위기 하에서 2400℃에서 증발-응축 재결정화시켜 제조한 다공성 세라믹 소재이다. 입자들이 공생적 브리지 구조를 형성하며, 소결 시 거의 수축하지 않으며 기공률은 10%~20%이다.
고온 강도가 뛰어나고, 우수한 산화 저항성 및 부식 저항성을 갖추며, 경도는 다이아몬드에 이어 두 번째로 높다. 킬른 가구(kiln furniture), 연소 노즐(combustion nozzle), 열교환기(heat exchanger), 디젤 미립자 필터(diesel particulate filter), 태양열 집열기(solar collector), 항공우주 구조 부품 등 고온 산업용 부품에 적합하며, 최대 사용 온도는 1700℃에 달한다.
사양
RSiC 기술 자료 시트
| 기술 파라미터 | 단위 | 값 |
| 탄화규소 함량 | 질량% | ≥99 |
| 체적 밀도(20℃) | g/cm3 | 2.65~2.75 |
| 겉보기 기공률 | 체적% | <17 |
| 경도(20℃) | KG/MM | 1800-2000 |
| 20℃에서의 파단 인성 | MPa×m² | 1.8-2.0 |
| 20℃에서의 휨 강도 | MPa | 90~100 |
| 1200℃에서의 휨 강도 | MPa | 100~110 |
| 20–1200℃ (열팽창 계수) | 1×10℃ | 4.6 |
| 1200℃에서의 열전도율 | W/m·K | 35-36 |
| 1200℃에서의 열충격 저항성 | / | 아주 좋네요 |
| 최대 사용 온도(공기 중) | ℃ | 1650 |
참고: 상기 데이터는 시험 샘플에 대한 일반적인 값이며, 당사가 모든 제품에 대해 보장하는 정확한 사양을 나타내지 않습니다.
응용 분야
1. 재결정화된 실리콘 카바이드 세라믹은 고온 산업 분야에서 광범위하게 활용되며, 주로 고온 킬른 가구, 버너 노즐, 세라믹 복사 난방 튜브, 부품 보호 튜브, 열교환기 및 연소 노즐로 사용된다. 이 소재는 에너지 절약, 유효 킬른 용적 증대, 소성 주기 단축, 킬른 생산 효율 향상, 높은 경제적 이점 등의 장점을 제공한다.
2. 환경 및 에너지 분야에서는 재결정화된 실리콘 카바이드가 디젤 입자 필터(DPF) 및 화석 연료 공기 필터로 사용된다. 또한 높은 열전도율과 광흡수 특성 덕분에, 태양열 발전 타워의 흡수체(태양열 집열기)로 활용되는 벌집 구조 세라믹으로 제조된다.
3. 항공우주 및 국방 분야에서 재결정화된 실리콘 카바이드는 항공우주 차량의 엔진, 꼬리 날개, 기체 등 구조 부품 제조에 사용되며, 방탄 세라믹과 같은 군사 장비 제조에도 사용된다.
4. 반도체 및 태양광 분야에서 재결정화된 실리콘 카바이드 세라믹은 태양광용 결정질 실리콘 고온 소성로 부품 및 반도체 실리콘 웨이퍼용 실리콘 카바이드 연마 링으로 사용된다.
5. 제련 및 화학 산업 분야에서 재결정화된 실리콘 카바이드 벽돌은 고로 내장재, 용융 철 전처리 차량 내장재, 건식 소화 탑 내장재, 아연 정련 증류 탱크 내장재 등으로 사용된다.
6. 기타 분야에서는 재결정화된 실리콘 카바이드(R-SiC)를 고온 점화기로 사용할 수 있다. 그 다공성 구조는 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 등 다른 재료와의 복합화 조건을 제공하며, 전자 패키징 소재 제조에도 활용될 수 있다. 또한 자동차 부품, 드론 프로펠러 부싱 등에도 사용된다.
장점
1. 재결정화된 실리콘 카바이드(R-SiC)는 2000℃ 이상의 고온에서 형성되는 고성능 재료로, 경도 면에서 다이아몬드에 이어 두 번째로 높다. R-SiC는 고온 강도, 우수한 내부식성, 뛰어난 내산화성, 양호한 열충격 저항성 등 실리콘 카바이드(SiC)가 지닌 탁월한 특성을 대부분 유지한다.
2. 우수한 기계적 특성. 재결정화된 실리콘 카바이드는 탄소섬유보다 높은 강도와 강성을 가지며, 뛰어난 충격 저항성과 극한 온도 환경에서도 우수한 성능을 발휘하여 다양한 조건 하에서 뛰어난 내구성을 보입니다. 또한 우수한 유연성을 지니고 있어 인장 및 굽힘에 의한 손상이 적어 응용 성능을 크게 향상시킵니다.
3. 높은 내식성. 재결정화된 실리콘 카바이드는 다양한 매체에 대해 높은 내식성을 나타내며, 여러 부식성 매체에 의한 침식을 방지하여 장기간에 걸쳐 기계적 특성을 유지합니다. 또한 강한 접착력을 지니고 있어 수명이 길어집니다. 더불어 우수한 열 안정성을 갖추고 있어 일정 범위의 온도 변화에도 적응할 수 있어 응용 효율을 향상시킵니다.
4. 소성 중 수축 없음. 소성 공정에서 수축이 발생하지 않기 때문에 제품의 변형이나 균열을 유발할 수 있는 잔류 응력이 발생하지 않아 복잡한 형상과 고정밀도를 요구하는 부품 제작이 가능합니다.
5. 소성 후 높은 기공률. 재결정화된 SiC 제품은 소성 후 약 10%–20%의 잔류 기공을 포함합니다. 이 재료의 기공률은 주로 그린 바디(Green Body) 자체의 기공률에 의존하며, 소성 온도 변화에 따라 크게 달라지지 않으므로 기공률 조절이 용이합니다. 배기가스 여과 및 화석 연료 공기 여과 등 다공성 소재 분야에서 광범위하게 활용되며, 기존의 전통적 다공성 제품을 대체할 수 있습니다.
6. RSiC는 2150–2300℃의 고온에서 산화물 및 금속 불순물이 이미 기화되어 제거되었기 때문에, 유리상 및 불순물이 전혀 없는 매우 선명하고 깨끗한 입계를 갖는다. 증발-응축 소결 메커니즘을 통해 SiC도 정제될 수 있으며(RSiC 내 SiC 함량은 99% 이상임)이다.
