Introduction à la conductivité thermique du carbure de silicium

1. Bref aperçu du carbure de silicium

Carbure de silicium, dont la formule chimique est SIC, est un matériau résistant aux hautes températures et doté d'une conductivité thermique élevée. 

Il est fabriqué en fondant des matières premières telles que le sable de quartz, le coke de pétrole (ou le coke de charbon) et les copeaux de bois dans un four à résistance à des températures élevées.

Carbure de silicium noir, grain 30

2. Qu'est-ce que la conductivité thermique ?

Conductivité thermique, communément désigné par le symbole k, est une propriété physique qui quantifie la capacité d'un matériau à conduire la chaleur. 

La conductivité thermique décrit la capacité d'un matériau à conduire la chaleur sous l'effet de gradients de température, c'est-à-dire la manière dont la chaleur du matériau est transférée dans l'espace. L'unité de conductivité thermique est généralement le watt par mètre et par Kelvin (W/(m - K)).

3. Introduction aux matériaux présentant la conductivité thermique la plus élevée

Dans la nature, il existe de nombreux matériaux présentant une conductivité thermique très élevée. Jetons un coup d'œil à ces matériaux.

Rang

Matériau

Conductivité thermique (W/m-K)

1

Diamant

2000 – 2200

2

Argent

429

3

Cuivre

398

4

L'or

315

5

Nitrure d'aluminium

310

6

Carbure de silicium

270

7

Aluminium

247

8

Tungstène

173

9

Graphite

168

10

Zinc

116

4. Introduction à la conductivité thermique du carbure de silicium

La conductivité thermique du carbure de silicium est généralement d'environ 270 W/(m-K). Il possède donc une excellente conductivité thermique dans les environnements à haute température, ce qui le rend adapté à de nombreuses applications à hautes performances.

Le carbure de silicium a plusieurs formes polymorphes, comme le SiC 4H et le SiC 6H, et les différences structurelles des différentes formes polymorphes peuvent entraîner des modifications de la conductivité thermique.

5. Principaux facteurs influençant la conductivité thermique du carbure de silicium

D'une manière générale, dans une plage de température donnée, plus la température est élevée, plus la conductivité thermique du carbure de silicium est importante.

Structure cristalline :

La conductivité thermique varie en fonction des structures cristallines, comme les différentes formes cristallines du carbure de silicium, 4H SiC et 6H SiC.

La pureté :

Plus la pureté est élevée, plus la conductivité thermique est élevée, ce qui est également l'un des principaux facteurs affectant la performance de la conductivité thermique.

Pression :

La pression peut modifier la structure cristalline des matériaux, affectant ainsi leur conductivité thermique. Dans des conditions de haute pression, la conductivité thermique du carbure de silicium peut changer.

Densité du matériau :

La densité du carbure de silicium influe sur sa conductivité thermique car elle modifie la distance entre les atomes.

La microstructure du matériau :

Les facteurs microstructuraux tels que la taille des grains et les joints de grains peuvent également avoir un impact sur la conductivité thermique.

6. Application de la conductivité thermique du carbure de silicium

Application dans le domaine de l'électronique :

En raison de sa conductivité thermique élevée et de ses excellentes propriétés électroniques, le carbure de silicium est largement utilisé dans le domaine de l'électronique, en particulier dans les dispositifs de puissance.

Gestion thermique :

En raison de son excellente conductivité thermique, le carbure de silicium est souvent utilisé dans les applications de gestion thermique telles que les radiateurs, les coussins thermiques, etc.

Industrie des semi-conducteurs :

Dans l'industrie des semi-conducteurs, la conductivité thermique du carbure de silicium est généralement utilisée pour améliorer les performances des dispositifs semi-conducteurs.

Applications photovoltaïques :

Dans l'industrie solaire photovoltaïque, la conductivité thermique du carbure de silicium permet de dissiper la chaleur et d'améliorer l'efficacité des cellules solaires.

7. Fournisseur de carbure de silicium

Avec le développement de la technologie et de la demande du marché, la conductivité thermique du carbure de silicium a de vastes perspectives commerciales. En tant que fournisseur de produits en carbure de silicium depuis dix-neuf ans, Yafeite propose des produits de carbure de silicium de haute qualité, à faible teneur en impuretés, personnalisables et offrant des services complets, ce qui lui permet d'être très compétitive sur les marchés nationaux et internationaux.

Si vous avez des questions sur nos produits et services, n'hésitez pas à nous contacter.

Courriel : info@sdgangtie.com

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