도가니용 검은색 실리콘 카바이드

 탄화규소(SiC) 는 뛰어난 열적, 기계적, 화학적 특성으로 인해  도가니 제조에 널리 사용됩니다  . SiC 도가니는 특히 금속 용융, 결정 성장(예: 실리콘 잉곳), 화학 처리와 같은 고온 응용 분야에서 높은 가치를 지닙니다 . 아래에서는 SiC 도가니의 장점, 유형, 제조 방법 및 용도를 포함한 자세한 개요를 소개합니다.

1. 도가니에 실리콘 카바이드를 사용하는 이유는 무엇입니까?

SiC 도가니의 주요 특성:

• 높은 열전도도  (~120 W/m·K) – 균일한 가열과 효율적인 열 전달을 보장합니다.

• 뛰어난 열충격 저항성  – 균열 없이 급격한 온도 변화를 견딜 수 있습니다.

• 높은 융점  (~2,700°C) – 극한 온도 공정에 적합합니다.

• 화학적 불활성  – 용융 금속(예: 알루미늄, 구리, 아연) 및 산성/알칼리성 환경으로 인한 부식을 방지합니다.

• 기계적 강도  – 경도(~9.5 모스)와 강성은 하중 하에서 변형을 방지합니다.

• 긴 사용 수명  – 많은 응용 분야에서 흑연이나 점토 흑연 도가니보다 내구성이 뛰어납니다.

2. SiC 도가니의 종류

(A) 소결 SiC(SSiC) 도가니

•  고순도 SiC 분말의 무압력 소결  또는  열간 압착을 통해 제조됩니다  .

• 장점 : 밀도가 높고, 기계적 강도가 뛰어나며, 열전도도가 우수합니다.

• 응용 분야 : 반도체 결정 성장(예: 실리콘 단결정), 고순도 금속 용해.

(B) 반응결합 SiC(RB-SiC) 도가니

• 다공성 탄소 프리폼에 용융 실리콘을 침투시켜 반응을 통해 SiC를 형성하여 생산됩니다.

• 장점 : SSiC보다 비용이 저렴하고, 열충격 저항성이 우수합니다.

• 단점 : 유리 실리콘(~8-15%)이 함유되어 있어 일부 환경에서는 내화학성이 감소합니다.

• 적용 분야 : 비철 금속 용해(예: 알루미늄, 황동).

(C) 점토 결합 SiC 도가니

• SiC 입자와 점토 결합제를 혼합하여 구운 것입니다.

• 장점 : 가격이 저렴하고, 제조가 용이합니다.

• 단점 : 순수 SiC에 비해 열전도도와 강도가 낮음.

• 응용 분야 : 비철 금속을 녹이는 주조소.

3. SiC 도가니 제조 공정

1. 분말 제조 : 고순도 SiC 분말을 선택합니다(일반적으로 소결에는 α-SiC를 사용).

2. 형성 :

   • 등방성 프레싱  (SSiC용) 또는  슬립 주조  (RB-SiC용).

   • 점토 결합 도가니의 경우 전통적인 압착이나 압출이 사용됩니다.

3. 소결/반응결합 :

   • SSiC : 불활성 분위기에서 약 2,000°C에서 소결됨.

   • RB-SiC : 실리콘과 접촉하여 약 1,600°C까지 가열됩니다.

4. 가공 및 마무리 : 정밀한 치수로 연삭합니다.

5. 품질 관리 : 밀도, 다공성, 열충격 저항성 테스트.

4. SiC 도가니의 응용 분야

5. 다른 도가니 재료와의 비교

→ 높은 열충격 저항성과 내구성이 중요한 경우에는 SiC가 선호됩니다.