Siyah silisyum karbür, esas olarak nano yalıtım levhalarına kızılötesi ışınları geçirgenliğini azaltıcı madde olarak eklenir. Yüksek sıcaklıklarda silika bazlı matrisin kızılötesi radyasyon geçirgenliği sorununu giderirken, aynı zamanda levhaların yüksek sıcaklık direncini ve mekanik özelliklerini de iyileştirir.
- Temel İşlev: Yüksek Sıcaklık Kızılötesi Radyasyonunu Engelleme Nano gözenekli silika matrisi, orta kızılötesi termal radyasyona karşı yarı saydamdır. Sıcaklık yükseldikçe, radyatif ısı transferi daha büyük bir paya sahip olur ve bu da levhanın yüksek sıcaklık termal iletkenliğinde keskin bir artışa neden olur. İnce siyah silisyum karbür tozu, emilim ve Mie saçılması yoluyla 2,5-7 μm dalga bandındaki yüksek sıcaklık kızılötesi radyasyonunu yakalar, radyatif ısı akışını büyük ölçüde azaltır ve yüksek sıcaklık aralıklarında termal iletkenliği stabilize eder. Bu, nano yalıtım levhalarının 800-1000 °C’de mükemmel ısı yalıtım performansını korumasını sağlar.
Basit açıklama: Nano gözenekler düşük sıcaklıklarda iletimi ve konveksiyonu engeller; siyah silisyum karbür ise yüksek sıcaklıklarda kızılötesi ışınları engeller.
- Yüksek Sıcaklık Direncini ve Termal Kararlılığı Artırın: Siyah silisyum karbür, son derece yüksek bir erime noktasına (yaklaşık 2730 °C) ve iyi bir kimyasal inertliğe sahiptir. Yüksek sıcaklık koşullarında yüzeyinde yoğun bir SiO₂ filmi oluşarak oksidasyonu daha da geciktirir. Yüksek sıcaklıklarda levhaların büzülmesini ve yumuşamasını engeller, nano gözenek yapısının bütünlüğünü korur ve maksimum uzun süreli çalışma sıcaklığını yükseltir.
- Mekanik özellikleri ve termal şok direncini güçlendirin.
- Düşük termal genleşme özelliğine sahip siyah SiC parçacıkları matris içinde dağılır.
- Çatlak oluşumunu engeller ve eğilme ve basınç dayanımını artırırlar.
- Yangına dayanıklılık ve alev geciktirici performansını optimize eder. A1 sınıfı yanmazlık özelliğine sahiptir ve yüksek sıcaklık koşullarında zehirli baca gazı salmaz.
- Siyah silisyum karbür, nispeten yüksek katı termal iletkenliğe sahiptir.
Üreticilerin dozajını hassas bir şekilde kontrol etmesi gerekir.
Yetersiz yükleme, zayıf kızılötesi opaklaştırma performansına neden olur.
Aşırı yükleme ise katı ısı iletimini ve levha yoğunluğunu artırır.
Endüstri, D50=1~4 μm aralığında süper ince siyah silisyum karbür tozunu yaygın olarak kullanmaktadır.
