1. 材料科学研究と構造的完全性
1.1 結晶の化学と結合特性
(炭化ケイ素るつぼ)
炭化ケイ素 (SiC) is a covalent ceramic made up of silicon and carbon atoms set up in a tetrahedral latticework, primarily in hexagonal (4H, 6H) or cubic (3C) polytypes, each showing phenomenal atomic bond toughness.
The Si– C結合, with a bond energy of around 318 kJ/モル, is amongst the greatest in architectural porcelains, giving exceptional thermal security, firmness, and resistance to chemical assault.
This robust covalent network results in a material with a melting point going beyond 2700 ℃(sublimes), making it one of the most refractory non-oxide ceramics readily available for high-temperature applications.
アルミナなどの酸化物磁器とは異なります。, SiC keeps mechanical strength and creep resistance at temperatures over 1400 ℃, where many metals and conventional ceramics begin to soften or deteriorate.
Its reduced coefficient of thermal growth (～ 4.0 × 10 ⁻⁶/K) integrated with high thermal conductivity (80– 120 付き(m・K)) 壊滅的な分裂を起こさずに高速熱サイクルを可能にします, るつぼのパフォーマンスに不可欠な特性.
これらの固有の建物は、バランスの取れた電気陰性度と、シリコンと炭素の同様の原子サイズから生まれます。, 非常に安定した、大部分が詰まった結晶骨格を促進します。.
1.2 微細構造と機械的弾性
炭化ケイ素るつぼは通常、焼結または反応結合した SiC 粉末から作られます。, 微細構造が耐久性と耐熱衝撃性において決定的な役割を果たします.
焼結SiCるつぼは、上記の温度レベルでの固相焼結または液相焼結によって作成されます。 2000 ℃, 多くの場合、緻密化と粒子限界凝集力を高めるためにホウ素または炭素添加剤が使用されます。.
このプロセスにより、完全に緻密なデータが生成されます。, 空隙率を最小限に抑えたきめの細かいフレームワーク (
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