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用語解説

 炭化ケイ素は共有結合性の安定した結晶で,特に高温での耐熱性に優れている。窒化ケイ素と比べて,破壊靭性KIcが2.5~5.0MPa・m−1/2とやや低くて信頼性が低い点で,機械部品への浸透が遅れている。

 室温では窒化ケイ素の方が曲げ強さなどが高い。しかし1200℃~1300℃と高温になると,窒化ケイ素の曲げ強さが大幅に低下してしまうのに対して,炭化ケイ素は曲げ強さが室温の値からあまり変わらず逆に上がることも多い。この結果,1200℃~1300℃の高温域では炭化ケイ素の方が強くなる。この高温での優れた耐熱性を生かし,半導体製造装置用のライナーチューブやプロセスチューブなどの治具類に使われている。高温ファンの羽根や熱交換器などにも用いられている。

 炭化ケイ素は,低温相のβ型と高温相のα型がある。焼結助剤として,炭化ホウ素化合物(B4Cなど)や炭素,アルミナなどを使う。

 汎用グレードの室温における曲げ強さは410MPa~850MPaで,1400℃の曲げ強さは430MPa~910MPa。破壊靭性KIcは2.5~6.0MPa・m−1/2,ビッカース硬さ2400~2800HV,耐熱衝撃温度ΔT=370℃~600℃である。

供給・開発状況
2005/09/01

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