Seine Härte ist nur von Diamant übertroffen, was es ideal für Halbleiter-, Luftfahrt- und verschleißfeste Anwendungen macht, mit hervorragenden Gleit- und Verschleißeigenschaften. Wir bearbeiten SiC, SSiC und SiSiC und fertigen hochpräzise kundenspezifische Komponenten für Halbleiter-, optische und mechanische Anwendungen.
Aufgrund seiner extrem hohen Härte ist Siliziumkarbid sehr schwer zu bearbeiten. Komplexe, hochpräzise Geometrien erfordern spezielle Diamantwerkzeuge und fortschrittliche Bearbeitungstechnologien. Wir sind in der Lage, komplexe Merkmale wie tiefe Löcher, dünne Wände, Nuten und gekrümmte Oberflächen zu bearbeiten. Die Oberflächenrauheit kann Ra 0,005 μm (Spiegeloberfläche) erreichen und erfüllt die strengen Anforderungen von Halbleiteranlagen, mechanischen Dichtungen, Vakuumsystemen und optischen Komponenten.
Die folgende Tabelle listet die wichtigsten Leistungsparameter unserer Siliziumkarbid-Keramikmaterialien auf und zeigt ihre hervorragende mechanische, thermische und chemische Stabilität. Die Daten basieren auf internen Tests und Chargenstatistiken und dienen nur als Designreferenz.
| Eigenschaft | Einheit | Siliziumkarbid |
|---|---|---|
| Dichte | g/cm³ | 3.15 |
| Vickershärte | Hv0,5 | 2650 |
| Biegefestigkeit | MPa | 450 |
| Druckfestigkeit | MPa | 2650 |
| Elastizitätsmodul | GPa | 430 |
| Zähigkeit | MPa·m1/2 | 4 |
| Poisson-Zahl | — | 0.14 |
| Elastizitätsmodul | GPa | 430 |
| Reinheit von Siliziumkarbid | % | 99 |
| Eigenschaft | Einheit | Siliziumkarbid |
|---|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit bei 25 °C | W/mK | 110 |
| Schmelzpunkt | °C | 2800 |
| Spezifische Wärmekapazität | J/gK | 0.8 |
| Linearer Ausdehnungskoeffizient | 10⁻⁶/K | 4 |
| Eigenschaft | Einheit | Siliziumkarbid |
|---|---|---|
| Dielektrizitätskonstante (1 MHz) | — | 10 |
| Durchschlagspannung | V/cm | 1x10⁶ |
| Dielektrischer Verlust (1 MHz) | — | 0.001 |
| Spezifischer Widerstand | Ω·cm | 10⁷-10⁹ |
Siliziumnitrid ist eine Hochleistungs-Strukturkeramik, die häufig in ähnlichen Anwendungen wie Siliziumkarbid eingesetzt wird. Es weist eine hervorragende Bruchzähigkeit und Thermoschockbeständigkeit auf und eignet sich daher für Komponenten, die hohen mechanischen Belastungen oder schnellen Temperaturänderungen ausgesetzt sind, wie z. B. Teile für Halbleiteranlagen und Hochgeschwindigkeitslager.
Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid (RB-SiC) wird hergestellt, indem geschmolzenes Silicium in eine poröse Kohlenstoff/SiC-Vorform infiltriert wird. Dabei reagiert Silicium mit Kohlenstoff zu zusätzlichem SiC, jedoch verbleibt freies Silicium in der Struktur.
Im Gegensatz dazu wird drucklos gesintertes Siliciumcarbid (SSiC) durch Hochtemperatursintern von feinem SiC-Pulver ohne Zugabe von freiem Silicium hergestellt, was zu einer nahezu vollständig dichten und reinen SiC-Struktur führt.
Aufgrund dieses grundlegenden Unterschieds zeigen RB-SiC und SSiC drastisch unterschiedliche Leistungseigenschaften. RB-SiC lässt sich leichter zu komplexen Formen und großen Größen verarbeiten, ist kostengünstiger und hat eine gute Wärmeleitfähigkeit, weist jedoch aufgrund des Vorhandenseins von freiem Silicium eine geringere Härte, schlechtere Hochtemperaturbeständigkeit und begrenzte Korrosionsbeständigkeit auf.
Andererseits hat Siliciumcarbid (SSiC) eine höhere Härte, überlegene Verschleißfestigkeit, ausgezeichnete chemische Stabilität und bessere Hochtemperatureigenschaften, was es besser für anspruchsvolle Bedingungen wie Halbleiterbauelemente, Hochtemperatursysteme und korrosive Umgebungen geeignet macht. Allerdings ist es schwieriger zu verarbeiten und in der Regel teurer.
In der Praxis wird RB-SiC typischerweise für große Strukturkomponenten und kostenempfindliche Projekte verwendet, während SSiC bevorzugt wird, wenn maximale Leistung, Haltbarkeit und chemische Beständigkeit erforderlich sind.
Es besitzt eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die eine effiziente Wärmeableitung ermöglicht und zur Aufrechterhaltung der Temperaturgleichmäßigkeit bei Prozessen wie Ätzen und Abscheidung beiträgt. Gleichzeitig behält SiC bei hohen Temperaturen eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität bei, reduziert Verformungen und gewährleistet die Prozessgenauigkeit.
Darüber hinaus weist Siliziumkarbid eine hervorragende Beständigkeit gegen Plasma, korrosive Gase und stark ätzende Chemikalien auf, was es ideal für Komponenten in anspruchsvollen Halbleiterverarbeitungsumgebungen macht. Seine hohe Härte und Abriebfestigkeit tragen ebenfalls zu einer verlängerten Lebensdauer und reduzierter Partikelbildung bei, was für die Kontaminationskontrolle entscheidend ist.
Diese Eigenschaften machen Siliziumkarbid zum Material der Wahl für kritische Halbleiterkomponenten wie Ätzringe, Waferchucks, Substrate und Strukturkomponenten, bei denen Leistung, Stabilität und Reinheit von größter Bedeutung sind.
Macor ist eine bearbeitbare Glaskeramik, die aus in eine Borosilikatglas-Matrix eingebetteten Fluorphlogopit-Glimmerkristallen besteht. Diese Zusammensetzung verleiht ihr eine seltene
Kombination aus metallähnlicher Bearbeitbarkeit, hervorragender elektrischer Isolierung, geringer Wärmeleitfähigkeit und Stabilität bis 1000 °C (ohne Last) bei gleichzeitiger Einhaltung sehr enger Toleranzen.
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