کاربرد کاربید سیلیکون سیاه SiC در مهندسی برق
کاربرد کاربید سیلیکون سیاه SiC در مهندسی برق عمدتاً در زمینه‌های زیر منعکس می‌شود:
۱. ساخت المان‌های گرمایش الکتریکی
به دلیل پایداری و رسانایی عالی در دمای بالا، کاربید سیلیکون سیاه SiC اغلب برای ساخت المان‌های گرمایش الکتریکی در تجهیزاتی مانند کوره‌های مقاومتی و بخاری‌های برقی استفاده می‌شود، به ویژه برای محیط‌های کاری طولانی مدت با دمای بالا مناسب است.
۲. مواد نیمه‌هادی و ابررسانا
مواد نیمه‌هادی دمای بالا: کاربید سیلیکون سیاه SiC می‌تواند به عنوان یک زیرلایه نیمه‌هادی دمای بالا برای ساخت دستگاه‌های قدرت و قطعات الکترونیکی دمای بالا استفاده شود و پایداری تجهیزات را در دماهای شدید بهبود بخشد.
مواد ابررسانا: در زمینه ابررسانایی دمای بالا، کاربید سیلیکون سیاه SiC به عنوان یک جزء کلیدی در سیم‌پیچ‌های ابررسانا و مواد مغناطیسی استفاده می‌شود.
۳. دستگاه‌های حفاظت از سیستم قدرت
صفحه شیر برقگیر صاعقه: ویژگی‌های واریستور کاربید سیلیکون سیاه SiC آن را به ماده اصلی صفحه شیر برقگیر تبدیل می‌کند که برای محافظت در برابر اضافه ولتاژ در سیستم‌های شبکه برق ولتاژ بالا استفاده می‌شود.
مواد تداخل الکترومغناطیسی با فرکانس بالا: در بسته‌بندی الکترونیکی، از مواد مبتنی بر کاربید سیلیکون سیاه برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی با فرکانس بالا و بهبود توانایی ضد تداخل سیستم‌های مدار استفاده می‌شود.
۴. اتلاف گرما و مدیریت حرارتی
پرکننده رسانای حرارتی: با افزودن پودر کاربید سیلیکون سیاه به سرامیک‌های الکترونیکی، می‌توان رسانایی حرارتی ماده را تا حد زیادی بهبود بخشید و مشکل اتلاف گرمای قطعات الکترونیکی را حل کرد.
مواد تابش مادون قرمز دور: ساخته شده در پنل‌های مادون قرمز دور، که به عنوان منابع تابش در تجهیزات تبدیل انرژی حرارتی با راندمان بالا یا سیستم‌های گرمایشی استفاده می‌شوند.
۵. بسته‌بندی و زیرلایه‌های الکترونیکی
در زمینه بسته‌بندی الکترونیکی، سرامیک‌های کاربید سیلیکون سیاه به دلیل رسانایی حرارتی بالا، عایق الکتریکی و ضریب انبساط حرارتی پایین، به عنوان اجزای دقیق مانند زیرلایه‌های بسته‌بندی مدار مجتمع و حامل‌های ویفر استفاده می‌شوند که نیازهای سناریوهای چگالی توان بالا را برآورده می‌کنند.
نمونه‌های کاربردی معمول:
در صنعت نیمه‌هادی، ورق‌های سرامیکی SiC از جنس کاربید سیلیکون سیاه می‌توانند به عنوان حامل‌های عایق در ساخت ویفر، به عنوان زیرلایه‌های اتلاف گرما برای دستگاه‌های پرقدرت و ادغام در ورق‌های شیر برقگیر برای دستیابی به حفاظت دوگانه استفاده شوند.