{"id":140,"date":"2024-03-24T01:54:13","date_gmt":"2024-03-23T17:54:13","guid":{"rendered":"http:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=140"},"modified":"2024-03-24T01:54:13","modified_gmt":"2024-03-23T17:54:13","slug":"conductivite-thermique-du-carbure-de-silicium","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/fr\/conductivite-thermique-du-carbure-de-silicium\/","title":{"rendered":"Conductivit\u00e9 thermique du carbure de silicium"},"content":{"rendered":"<p>Le carbure de silicium (SiC) est un compos\u00e9 chimique extr\u00eamement dur, compos\u00e9 de silicium et de carbone, qui forme des dispositifs semi-conducteurs et peut \u00eatre transform\u00e9 en mat\u00e9riaux c\u00e9ramiques durs pour des applications n\u00e9cessitant une grande durabilit\u00e9, telles que les freins de voiture et les gilets pare-balles.<\/p>\n<p>Le SiC est largement reconnu pour sa conductivit\u00e9 thermique sup\u00e9rieure. Nous explorons ici la relation entre la conductivit\u00e9 thermique, la composition des phases et la microstructure du 3C-SiC.<\/p>\n<h2>Conductivit\u00e9 thermique<\/h2>\n<p>La c\u00e9ramique de carbure de silicium est l'une des c\u00e9ramiques les plus dures, les plus solides et les plus r\u00e9sistantes \u00e0 la chaleur du march\u00e9. En outre, ses propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et de conductivit\u00e9 thermique la rendent appropri\u00e9e pour les outils de coupe, les meules et les abrasifs, les composants r\u00e9sistants \u00e0 l'usure tels que les surfaces d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 pour les pompes \u00e0 haute temp\u00e9rature et les substrats pour semi-conducteurs.<\/p>\n<p>Le SiC de haute puret\u00e9 a une conductivit\u00e9 thermique extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e - comparable \u00e0 celle du diamant et sup\u00e9rieure \u00e0 celle du cuivre ! La faible dilatation thermique et la conductivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e en font un excellent mat\u00e9riau r\u00e9fractaire.<\/p>\n<p>Les GNP ont \u00e9t\u00e9 int\u00e9gr\u00e9s avec succ\u00e8s dans du carbure de silicium dense par frittage par plasma \u00e9tincelant en phase liquide en utilisant Y2O3 et Al2O3 comme adjuvants de frittage, et leur incorporation a entra\u00een\u00e9 une forte anisotropie thermique avec une diffusivit\u00e9 thermique dans le plan ab augmentant de 30% perpendiculairement \u00e0 l'axe de pressage du SPS tout en diminuant de mani\u00e8re significative perpendiculairement. Cela peut s'expliquer par le fort dopage p de ces composites.<\/p>\n<h2>Dilatation thermique<\/h2>\n<p>Le carbure de silicium (SiC) est l'un des mat\u00e9riaux c\u00e9ramiques avanc\u00e9s les plus l\u00e9gers, les plus durs et les plus r\u00e9sistants qui soient. Il poss\u00e8de de nombreuses propri\u00e9t\u00e9s avanc\u00e9es telles que la r\u00e9sistance chimique, le maintien de la r\u00e9sistance \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et de faibles taux de dilatation thermique.<\/p>\n<p>En raison de sa capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9sister aux changements rapides de temp\u00e9rature ou aux chocs thermiques, le titane est un mat\u00e9riau id\u00e9al pour les composants utilis\u00e9s dans les centrales nucl\u00e9aires et les moteurs d'avion. En outre, ses propri\u00e9t\u00e9s lui permettent d'\u00eatre utilis\u00e9 comme mat\u00e9riau pour les miroirs de plusieurs t\u00e9lescopes astronomiques tels que le t\u00e9lescope spatial Herschel.<\/p>\n<p>Le 3C-SiC pr\u00e9sente une faible dilatation thermique en raison de sa structure cristalline cubique et de l'absence de contraintes \u00e0 longue port\u00e9e telles que les dislocations. Il convient toutefois de noter que la conductivit\u00e9 thermique du SiC augmente avec la concentration d'\u00e9lectrons, ce qui peut modifier ses propri\u00e9t\u00e9s d'expansion et son comportement.<\/p>\n<p>Les mesures BO-TDTR montrent une valeur k dans le plan qui correspond \u00e0 la valeur intrins\u00e8que de 320 W m-1K-1 estim\u00e9e \u00e0 partir de calculs de premier principe pour des \u00e9chantillons parfaits de 6H-SiC, validant ainsi les \u00e9chantillons disponibles dans le commerce comme \u00e9tant de haute qualit\u00e9.<\/p>\n<h2>Module de Young<\/h2>\n<p>Le module d'Young mesure la rigidit\u00e9 des mat\u00e9riaux, c'est-\u00e0-dire leur r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9formation. Les ing\u00e9nieurs et les sp\u00e9cialistes des mat\u00e9riaux trouvent ce module inestimable lorsqu'ils con\u00e7oivent des structures ou des produits, car il leur permet de calculer la force qu'un mat\u00e9riau peut supporter avant d'\u00eatre pli\u00e9 ou cass\u00e9 par l'application d'une force sur lui.<\/p>\n<p>Le module d'Young mesure les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lastiques et les qualit\u00e9s in\u00e9lastiques ou rigides. Vous pouvez mesurer sa valeur en exer\u00e7ant une tension contr\u00f4l\u00e9e sur le mat\u00e9riau \u00e0 l'aide de masses fendues qui cr\u00e9ent une tension et une d\u00e9formation contr\u00f4l\u00e9es des \u00e9chantillons de mat\u00e9riau.<\/p>\n<p>Les r\u00e9sultats des tests du module d'Young varient en fonction de la m\u00e9thode utilis\u00e9e pour fabriquer les \u00e9chantillons, ceux fabriqu\u00e9s par condensation sous gaz inerte pr\u00e9sentant des modules d'Young nettement inf\u00e9rieurs \u00e0 ceux produits par d'autres proc\u00e9d\u00e9s. En outre, les alliages binaires Ti-Nb s'affichent avec un C' d\u00e9croissant (module d'Young calcul\u00e9 \u00e0 l'aide de l'approximation de Hill), ce qui diminue leur module d'Young en m\u00eame temps qu'une r\u00e9duction de la constante \u00e9lastique.<\/p>\n<h2>R\u00e9sistance \u00e0 la corrosion<\/h2>\n<p>Le carbure de silicium (SiC) est un compos\u00e9 semi-conducteur inorganique compos\u00e9 de carbone et de silicium qui pr\u00e9sente d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques et thermiques. Le carbure de silicium est tr\u00e8s r\u00e9sistant aux chocs thermiques, ce qui signifie que les fluctuations rapides de temp\u00e9rature n'endommagent pas sa structure mat\u00e9rielle.<\/p>\n<p>L'acier est \u00e9galement r\u00e9sistant \u00e0 la corrosion par les acides, ce qui le rend id\u00e9al pour les applications n\u00e9cessitant une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion ainsi qu'une duret\u00e9 et une rigidit\u00e9 \u00e9lev\u00e9es. En outre, son faible taux de dilatation thermique en fait un mat\u00e9riau adapt\u00e9 aux changements de temp\u00e9rature rapides.<\/p>\n<p>Le SiC est un mat\u00e9riau id\u00e9al pour les applications d'usinage des m\u00e9taux qui impliquent des niveaux \u00e9lev\u00e9s d'usure physique, telles que le placage avec du carbure de nickel et de silicium ou le rev\u00eatement de siliciure de tungst\u00e8ne. En outre, le SiC peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9 pour les supports de plateaux de plaquettes et les palettes dans les fours \u00e0 semi-conducteurs o\u00f9 l'usure physique est une pr\u00e9occupation majeure ; l'association de ce mat\u00e9riau avec des composites c\u00e9ramiques \u00e0 base de carbure de bore offre un rapport r\u00e9sistance\/durabilit\u00e9 maximal pour ces utilisations.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon Carbide (SiC) is an extremely hard chemical compound consisting of silicon and carbon that forms semiconductor devices, and can be formed into hard ceramic materials for applications requiring high durability such as car brakes and bulletproof vests. SiC is widely recognized for its superior thermal conductivity. 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