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碳化硅(同类产品)

烧结碳化硅(反应烧结 / 无压烧结 / 重结晶)

CAS: 409-21-2

烧结碳化硅是为三条致密化工艺路线设计的高纯微/纳米 SiC 粉体原料:反应烧结 RBSC(F240 + F1200 粉体经熔融硅渗入近净形成型,1450°C,最终 SiC 密度 99.2%);无压烧结 SSiC(W63-W0.5 超细粉 + B/C 烧结助剂,2050°C 氩气下致密化,SiC ≥99.5%,耐腐蚀和抗弹性能优异);重结晶 SiC(RS07 / RS100,粗细双峰粉体,1750°C 烧结成高开孔率窑具和电热元件)。这三条路线服务于 SiC 终端市场中价值最高的赛道——精密机械密封件、IGBT/SiC-MOSFET 陶瓷基板、防弹陶瓷、半导体晶圆载具、高温窑具。

技术规格

CAS 号409-21-2
反应烧结粉——牌号F240(D50 45 ± 3.0 μm)/ F1200(D50 4.5 ± 0.3 μm)
反应烧结粉——SiC 含量≥99.50%(F240);≥99.00%(F1200)
无压烧结粉——牌号W63 → W0.5(D50 44.5 → 0.5 μm)
无压烧结粉——SiC 含量≥99.50%(W63-W20);≥99.00%(W14-W0.5)
重结晶——牌号RS100(粗细双峰 0-350 目)/ RS07(D50 1.8-3.5 μm)
重结晶——SiC 含量≥99.50%(RS100);≥98.50%(RS07)
比重≥3.16(全牌号)
Fe₂O₃≤0.20%
游离碳≤0.20%
烧结体密度3.05 g/cm³(RBSC);3.15 g/cm³(SSiC);2.6 g/cm³(RS,开孔率 12-18%)
包装25 kg 铝箔袋 / 200 kg 钢桶(防潮密封)

应用领域

  • 机械密封面——化工泵、矿浆泵、炼厂锅炉给水泵
  • 防弹陶瓷板——人体防弹背心 III/IV 级、装甲车、直升机底部
  • IGBT / SiC-MOSFET 陶瓷基板——功率模块散热(450 W/m·K)
  • 半导体晶圆载具——扩散炉舟、托盘、等离子刻蚀部件
  • 窑具(RS)——卫生陶瓷、技术陶瓷、电瓷烧成
  • 反应烧结 SiC 构件——烧嘴砖、大尺寸换热管
  • 电热元件(棒状 / U 形 / 螺旋)——空气中 1450°C 使用
  • 航空航天与国防——火箭喷管喉衬、空间望远镜光学反射镜

产品特点

  • 三个粉体族服务三条不同致密化工艺——单一供应商
  • 烧结密度达 3.15 g/cm³——理论密度 99% 以上
  • 硬度 HV 25 GPa——仅次于金刚石与 B₄C,适合防弹与耐磨应用
  • 导热系数 120-270 W/m·K(烧结体)——功率电子基板的最佳选择
  • 耐 98% H₂SO₄、200°C 下 50% NaOH 腐蚀——适合化工泵密封工况
  • 空气中 1450°C 使用,惰性气氛 1650°C

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技术详情

概述

烧结碳化硅是为三条不同陶瓷致密化工艺设计的工程 SiC 粉体——一起服务于 SiC 行业价值最高的终端市场:精密机械密封件、IGBT 与 SiC-MOSFET 陶瓷基板、防弹陶瓷、半导体晶圆载具、高温窑具。

反应烧结 SiC(RBSC,又名"硅化 SiC") 采用粗细双峰 SiC 粉体配方:F240(D50 45 ± 3.0 μm)粗集料 + F1200(D50 4.5 ± 0.3 μm)细组分,配碳粘结剂,成型(注浆、挤出、等静压、注射成型)。坯体在 1450°C 真空或惰性气氛下渗入熔融硅;熔融硅与碳粘结剂反应,原位生成新 SiC 并将原始 SiC 颗粒粘合为近净形成品,最终理论密度 99.2%。优势是烧成收缩近零(可制造最终尺寸的大型复杂形状,无需机加)。

无压烧结 SiC(SSiC) 采用超细亚微米 SiC 粉(W63 至 W0.5,D50 44.5 → 0.5 μm)配 0.5-1.0% 硼 + 0.5-1.5% 碳烧结助剂。混料造粒,冷等静压(CIP)至坯体密度 55-58%,2050°C 氩气下烧结至 SiC ≥99.5% 全致密。机械性能行业最佳:四点抗弯强度 350-500 MPa,硬度 HV 25 GPa,断裂韧性 3.5-4.5 MPa·m^0.5。

重结晶 SiC(R-SiC、RS 牌号) 采用粗细双峰粉体配方(RS100 0-350 目粗组分 + RS07 D50 1.8-3.5 μm 细组分)。混料成型,1750°C 通过蒸发-冷凝机制烧结:超细组分蒸发并在粗颗粒颈部重新沉积,构建连续 SiC 骨架,开孔率 12-18%。成品用作电热元件(空气中 1450°C 使用)与窑具(卫生陶瓷、技术陶瓷、电瓷烧成)。

三条路线都以工程粉体供货,SiC 纯度 ≥98.5-99.5%,比重 ≥3.16,Fe₂O₃ ≤0.20%,游离碳 ≤0.20%。包装 25 kg 铝箔密封袋或 200 kg 钢桶。

技术规格

项目数值
化学名称碳化硅(烧结级)
CAS 号409-21-2
反应烧结粉——牌号F240(D50 45 ± 3.0 μm)/ F1200(D50 4.5 ± 0.3 μm)
反应烧结粉——SiC 含量≥99.50%(F240);≥99.00%(F1200)
无压烧结粉——牌号W63(D50 44.5 ± 1.0 μm)→ W0.5(D50 0.5 ± 0.2 μm)
无压烧结粉——SiC 含量≥99.50%(W63-W20);≥99.00%(W14-W0.5)
重结晶——牌号RS100(粗细双峰 0-350 目)/ RS07(D10 0.5-1.2 μm, D50 1.8-3.5 μm, D90 10-26 μm)
重结晶——SiC 含量≥99.50%(RS100);≥98.50%(RS07)
比重≥3.16(全牌号)
Fe₂O₃≤0.20%
游离碳≤0.20%
晶系α-SiC(六方,细晶)
烧结体——密度3.05 g/cm³(RBSC);3.15 g/cm³(SSiC);2.6 g/cm³(R-SiC,开孔率 12-18%)
烧结体——硬度HV 22-25 GPa(SSiC);HV 18-20 GPa(RBSC)
烧结体——抗弯强度350-500 MPa(SSiC);300-400 MPa(RBSC);90-120 MPa(R-SiC)
烧结体——导热系数120 W/m·K(RBSC);270 W/m·K(SSiC,半导体级)
使用温度空气中 1450°C;惰性气氛 1650°C
执行标准GB/T 2481.2-1998, ISO 8486-2, GB/T 3044-2007(化学), JB/T 6570-2007(磁性)
包装25 kg 铝箔袋 / 200 kg 钢桶(防潮密封)
保质期密封 24 个月

应用领域

机械密封面(化工泵、矿浆泵、锅炉给水泵)

SSiC W7-W14 粉烧结得到致密密封面坯料。耐 98% H₂SO₄、200°C 下 50% NaOH、氢氟酸、热有机溶剂。与碳石墨配对作为运动副,构成行业标准的化工泵机械密封。使用寿命比碳化钨密封长 5-10 倍,磨损率减半;目前 30% 的离心泵替换密封是 SSiC。

防弹陶瓷板(人体防弹背心 III/IV 级、装甲车、飞行器底部)

SSiC W3.5 粉烧结成 4-10 mm 平板陶瓷砖,再粘接到聚乙烯或芳纶背板构成完整防弹板。在同等单位面积重量下抗 7.62 mm 穿甲弹与 14.5 mm 穿甲弹威胁,优于氧化铝或碳化硼陶瓷砖。中、美、欧国防部都认证 SSiC 陶瓷砖用于人体防弹背心与装甲车体板。

IGBT / SiC-MOSFET 陶瓷基板(功率模块散热)

SSiC W1-W3.5 超细粉烧结为高导热(270 W/m·K)基板,用于直接键合铜(DBC)IGBT 与 SiC-MOSFET 功率模块。200°C 连续使用(降额)让 SSiC 成为牵引逆变器、光伏逆变器、高功率密度工业驱动器的首选基板。与 Si₃N₄(更便宜但导热较低)和 AlN(导热更高但断裂韧性较低)竞争。

半导体晶圆载具、扩散炉舟、等离子刻蚀部件

SSiC 烧结部件用于半导体晶圆厂:200 mm 与 300 mm 晶圆载具、扩散炉舟、等离子刻蚀腔环与喷淋头。痕量金属污染严控——半导体级应用要求 Fe + Al + Ca + Na + K 总量低于 50 ppm。

精密陶瓷烧成窑具(卫生陶瓷、技术陶瓷、电瓷)

R-SiC RS07 + RS100 双峰粉烧结得到棚板、立柱、横梁、匣钵等高温窑具。空气中 1450°C,惰性 1650°C。12-18% 开孔率提供优异抗热震性能(快速升降温循环存活),让 R-SiC 成为陶瓷厂快速烧成隧道窑的主导选择。

反应烧结 SiC 构件(烧嘴砖、大型换热管)

RBSC F240 + F1200 双峰配方用于无压烧结无法制造的大型复杂形状:重工业炉烧嘴砖、窑内换热管、大型烟气脱硫喷嘴、船用泵螺旋桨叶片。近净形成型(无烧成收缩)让等体积部件制造成本比 SSiC 低 30-50%。

电热元件(空气中 1450°C 使用)

R-SiC RS07 粉烧结为棒状、管状、U 形、螺旋形电热元件。用于实验室炉、陶瓷烧成窑、玻璃钢化炉、热处理炉。空气中 1450°C 使用寿命 2000+ 小时。

航空航天与国防

RBSC 与 SSiC 部件用于火箭喷管喉衬(再入热防护)、空间望远镜光学反射镜(低热膨胀 + 高刚度)、卫星结构件、高超声速飞行器前缘瓦。

选型指南:RBSC vs SSiC vs R-SiC

选用 RBSC 当:大型复杂形状(任一尺寸 >50 mm);近净形制造优先;热循环工况(抗热震比 SSiC 好);低压机械密封;烧嘴砖与换热管;预算敏感型应用。烧结密度 3.05 g/cm³(理论 95%);SiC 含量 88-92%(残余游离 Si 8-12%)。

选用 SSiC 当:最高机械性能(抗弯强度、硬度、断裂韧性);耐化学侵蚀机械密封;防弹陶瓷板;功率电子陶瓷基板;半导体晶圆操作部件;任何要求最终 SiC ≥99% 的应用。烧结密度 3.15 g/cm³(理论 >98%);SiC 含量 ≥99.5%。

选用 R-SiC 当:需要开孔微观结构的窑具与电热元件;热震循环应用(孔隙吸收热应力);空气中 1450-1600°C 使用温度;成本优化的耐火部件。烧结密度 2.6 g/cm³(开孔率 12-18%)。

等效牌号

  • Saint-Gobain Hexoloy SA / SE — 无压烧结 SSiC,全球高端
  • Coorstek SC-30 / SC-35 — 北美 SSiC
  • 日本碍子 NGK — 高端窑具 R-SiC
  • 京瓷 Kyocera SC-201 — 日本 SSiC,半导体部件
  • 3M Boron-Sintered Silicon Carbide — 北美高端
  • Morgan Advanced Materials Hexoloy — 英国/全球高端 SSiC
  • 国产烧结级 SiC — RBSC / SSiC / R-SiC 商品级,山东 / 宁夏产

Powder Families

RBSC / SSiC / Re-crystallized

D50 Range

0.5 – 45 μm

SiC Content

≥98.5–99.5%

Sintered Density

3.05 – 3.15 g/cm³

Packaging

25 kg foil bag / 200 kg drum

MOQ

200 kg

Lead Time

4–6 weeks Asia / 8–10 weeks EU/NA

供货状态

现货供应
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