Introduzione alla conducibilità termica del carburo di silicio

1. Breve rassegna sul carburo di silicio

Carburo di silicio, con formula chimica SIC, è un materiale resistente alle alte temperature con un'elevata conducibilità termica. 

Si ottiene fondendo materie prime come sabbia di quarzo, coke di petrolio (o coke di carbone) e trucioli di legno in un forno a resistenza ad alte temperature.

Carburo di silicio nero grana 30

2. Che cos'è la conduttività termica?

Conduttività termica, comunemente indicata con il simbolo k, è una proprietà fisica che quantifica la capacità di un materiale di condurre calore. 

La conducibilità termica descrive la capacità di un materiale di condurre il calore in presenza di gradienti di temperatura, ovvero il modo in cui il calore del materiale viene trasferito nello spazio. L'unità di misura della conduttività termica è solitamente il watt per metro per Kelvin (W/(m - K)).

3. Introduzione ai materiali con la più alta conducibilità termica

In natura esistono molti materiali con una conducibilità termica molto elevata. Diamo un'occhiata a questi materiali.

Classifica

Materiale

Conduttività termica (W/m-K)

1

Diamante

2000 – 2200

2

Argento

429

3

Rame

398

4

Oro

315

5

Nitruro di alluminio

310

6

Carburo di silicio

270

7

Alluminio

247

8

Tungsteno

173

9

Grafite

168

10

Zinco

116

4. Introduzione alla conducibilità termica del carburo di silicio

La conducibilità termica del carburo di silicio è solitamente di circa 270 W/(m-K). Ciò gli conferisce un'eccellente conducibilità termica in ambienti ad alta temperatura, rendendolo adatto a molte applicazioni ad alte prestazioni.

Il carburo di silicio presenta diverse forme polimorfiche, come 4H SiC e 6H SiC, e le differenze strutturali delle diverse forme polimorfiche possono portare a cambiamenti nella conduttività termica.

5. I principali fattori che influenzano la conducibilità termica del carburo di silicio

In generale, all'interno di uno specifico intervallo di temperatura, più alta è la temperatura, più alta è la conduttività termica del carburo di silicio.

Struttura cristallina:

La conduttività termica varia con le diverse strutture cristalline, come le diverse forme cristalline del carburo di silicio, 4H SiC e 6H SiC.

Purezza:

Maggiore è la purezza, maggiore è la conduttività termica, che è anche uno dei principali fattori che influenzano le prestazioni della conduttività termica.

Pressione:

La pressione può alterare la struttura cristallina dei materiali, influenzando così la loro conducibilità termica. In condizioni di alta pressione, la conducibilità termica del carburo di silicio può cambiare.

Densità del materiale:

La densità del carburo di silicio influisce sulla sua conduttività termica perché influisce sulla distanza tra gli atomi.

La microstruttura del materiale:

Anche i fattori microstrutturali, come la dimensione dei grani e i confini dei grani, possono avere un impatto sulla conduttività termica.

6. Applicazione della conduttività termica del carburo di silicio

Applicazione nel campo dell'elettronica:

Grazie alla sua elevata conducibilità termica e alle sue eccellenti proprietà elettroniche, il carburo di silicio è ampiamente utilizzato nel campo dell'elettronica, soprattutto nei dispositivi di potenza.

Gestione termica:

Grazie alla sua eccellente conducibilità termica, il carburo di silicio è spesso utilizzato in applicazioni di gestione termica come radiatori, pad termici, ecc.

Industria dei semiconduttori:

Nell'industria dei semiconduttori, la conducibilità termica del carburo di silicio viene solitamente utilizzata per migliorare le prestazioni dei dispositivi a semiconduttore.

Applicazioni fotovoltaiche:

Nell'industria del solare fotovoltaico, la conducibilità termica del carburo di silicio aiuta a dissipare il calore e a migliorare l'efficienza delle celle solari.

7. Fornitore di carburo di silicio

Con lo sviluppo della tecnologia e della domanda di mercato, la conducibilità termica del carburo di silicio ha ampie prospettive di mercato. Come fornitore di prodotti in carburo di silicio con una storia di diciannove anni, Yafeite offre prodotti in carburo di silicio con i vantaggi dell'alta qualità, della bassa impurità, della personalizzabilità e dei servizi completi, con una forte competitività sui mercati internazionali e nazionali.

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