O carboneto de silício (SiC) é conhecido pelas suas excepcionais propriedades térmicas, particularmente a sua elevada condutividade térmica. Isto torna-o um material preferido para várias aplicações de alta temperatura.
O SiC tem alta condutividade térmica? 4 pontos-chave a saber
1. Condutividade térmica do SiC
O SiC tem uma condutividade térmica que varia de 120 a 270 W / mK. Esta gama é considerada alta em comparação com outros materiais, especialmente nas indústrias de semicondutores e cerâmica. Por exemplo, a condutividade térmica do SiC é superior à dos aços comuns e do ferro fundido, que normalmente não excedem os 150 W/mK. A elevada condutividade térmica do SiC é atribuída às suas fortes ligações covalentes e à estrutura eficiente da rede que permite a transferência eficiente de calor.
2. Impacto da temperatura na condutividade térmica
É importante notar que a condutividade térmica do SiC diminui com o aumento da temperatura. No entanto, mesmo a temperaturas elevadas, o SiC mantém um nível relativamente elevado de condutividade térmica, o que é crucial para as suas aplicações em ambientes de alta temperatura, como em fornos de semicondutores e processos metalúrgicos.
3. Outras propriedades térmicas do SiC
Para além da elevada condutividade térmica, o SiC apresenta também uma baixa expansão térmica (4,0x10-6/°C), o que contribui para a sua estabilidade sob tensão térmica. Esta baixa expansão térmica, combinada com a sua elevada condutividade térmica, aumenta a resistência do SiC ao choque térmico. A resistência ao choque térmico é a capacidade de um material suportar mudanças rápidas de temperatura sem sofrer danos, uma propriedade crítica para materiais utilizados em aplicações de alta temperatura.
4. Aplicações que beneficiam da elevada condutividade térmica
A elevada condutividade térmica do SiC torna-o adequado para várias aplicações em que a gestão do calor é crítica. Por exemplo, o SiC é utilizado em componentes de turbinas, revestimentos de fornos e equipamento de fabrico de semicondutores. Nestas aplicações, a capacidade do SiC para conduzir o calor de forma eficiente ajuda a manter temperaturas de funcionamento estáveis e a prolongar a vida útil do equipamento.
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