등방성 흑연과 실리콘 화 된 흑연의 차이점은 무엇입니까?

1. 재료 특성 및 구조적 차이

✔ 등방성 흑연:

●  등방성 행동: 방향 의존성없이 3 차원 (X, Y, Z) 모두에서 균일 한 물리적 특성 (예 : 열/전기 전도도, 기계적 강도).

●  고순도 및 열 안정성: 등방성 프레스와 같은 고급 공정을 통해 제조되어 매우 낮은 불순물 수준 (PPM 규모의 ASH 함량) 및 고온에서 강도 (최대 2000 ° C+)를 제공합니다.

●  정밀 가공 가능성: 반도체 웨이퍼 처리 성분 (예 : 히터, 절연체)에 이상적으로 복잡한 형상으로 쉽게 제작됩니다.

등방성 흑연의 물리적 특성
재산	단위	전형적인 가치
벌크 밀도	g/cm³	1.83
경도	HSD	58
전기 저항성	μΩ.m	10
굽힘 강도	MPA	47
압축 강도	MPA	103
인장 강도	MPA	31
영률	GPA	11.8
열 팽창 (CTE)	10-6K-1	4.6
열전도율	W · m-1·케이-1	130
평균 입자 크기	μm	8-10
다공성	%	10
애쉬 콘텐츠	ppm	≤5 (정제 후)

✔ 실리콘 화 된 흑연:

● 실리콘 주입: 실리콘이 실리콘 (SIC) 복합 층을 형성하여 극한 환경에서 산화 저항성과 부식 내구성을 크게 향상시켰다.

● 잠재적 이방성: 실리콘 화 과정에 따라 기본 흑연에서 일부 방향 특성을 유지할 수 있습니다.

● 조정 된 전도도: 전기 전도성 감소순수한 흑연그러나 가혹한 조건에서 내구성이 향상되었습니다.

실리콘 화 된 흑연의 주요 매개 변수
재산	전형적인 가치
밀도	2.4-2.9 g/cm³
다공성	<0.5%
압축 강도	> 400 MPA
굽힘 강도	> 120 MPA
열전도율	120 w/mk
열 팽창 계수	4.5 × 10-6
탄성 계수	120 GPA
충격 강도	1.9kj/m²
물 윤활 마찰	0.005
건조 마찰 계수	0.05
화학적 안정성	다양한 소금, 유기 용매, 강산 (HF, HCL, H₂SO4, hno₃)
장기 안정 사용 온도	800 ℃ (산화 대기) 2300 ℃ (불활성 또는 진공 대기)
전기 저항성	120*10-6ωm

2. 응용 프로그램 시나리오

●  반도체 제조: 단일 결정 실리콘 성장 용광로의 도가니 및 가열 요소는 순도와 균일 한 열 분포를 활용합니다.

●  태양 에너지: 태양 광 세포 생산의 열 절연 성분 (예 : 진공 퍼니스 부품).

●  핵 기술: 방사선 저항 및 열 안정성으로 인한 반응기의 중재자 또는 구조 재료.

●  정밀 도구: 높은 차원 정확도로부터 이익을 얻는 분말 야금의 곰팡이.

●  고온 산화 환경: 항공 우주 엔진 부품, 산업용 용광로 라이닝 및 기타 산소가 풍부한 고열 응용 분야.

●  부식성 매체: 산/알칼리에 노출 된 화학 반응기의 전극 또는 씰.

●  배터리 기술: 리튬-이온 배터리 양극의 실험적 사용 리튬 이온 삽입 (여전히 R & D- 중심)을 개선합니다.

●  반도체 장비: 혈장 에칭 도구의 전극, 전도성과 부식 저항성을 결합한 전극.

3. 성능 장점과 한계

등방성 흑연

강점 :

●  균일 한 성능: 방향 파괴 위험을 제거합니다 (예 : 열 응력 균열).

●  매우 높은 순도: 반도체 제조와 같은 민감한 공정에서 오염을 방지합니다.

●  열 충격 저항: 빠른 온도 사이클링 (예 : CVD 반응기) 하에서 안정적.

제한 사항 : 

● 더 높은 생산 비용과 엄격한 가공 요구 사항.

✔ 실리콘 화 된 흑연

강점 :

●  산화 저항: SIC 층은 산소 확산을 차단하여 고열 산화 환경에서 수명을 연장합니다.

●  내구성 향상: 표면 경도와 내마모성 향상.

●  화학적 불활성: 부식 미디어 대 표준 흑연에 대한 우수한 저항.

제한: 

●  전기 전도성 감소 및 더 높은 제조 복잡성.

4. 요약

✔ 등방성 흑연: 

균일 성과 순도가 필요한 응용 프로그램 (반도체, 핵 기술)을 지배합니다.

✔ 실리콘 화 된 흑연: 

실리콘 강화 내구성으로 인해 극한 조건 (항공 우주, 화학적 처리)에서 탁월합니다.