Silikon karbid g'ishtlari issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, taxminan 120–170 Vt/(m·K), bu qiymat ko'pchilik metall va metall bo'lmagan{2}}materiallardan ancha yuqori. Bu yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, birinchi navbatda, kristall panjara orqali tez issiqlik tarqalishini osonlashtiradigan kremniy karbidning noyob kristalli tuzilishi bilan bog'liq.
Silikon karbid g'ishtlarida issiqlik o'tkazuvchanligiga umumiy nuqtai
Silikon karbidli g'ishtlarning issiqlik o'tkazuvchanligi-yuqori samarali keramik material sifatida ularning issiqlik-o'tkazish qobiliyatining asosiy ko'rsatkichidir. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi issiqlik uzatish uchun katta imkoniyatlarni bildiradi. Silikon karbid g'ishtlari issiqlik o'tkazuvchanlik ko'rsatkichlarini an'anaviy o'tga chidamli materiallar va abraziv materiallarga (masalan, korund kabi) nisbatan sezilarli darajada yuqoriroq ko'rsatadi, bu esa yuqori haroratli muhitda mukammal issiqlik-o'tkazuvchanligini ta'minlaydi.
Issiqlik o'tkazuvchanligiga ta'sir etuvchi omillar
- Harorat: Silikon karbid g'ishtlarining issiqlik o'tkazuvchanligi harorat oshishi bilan ortadi. Material xona haroratida ta'sirchan issiqlik o'tkazuvchanligini namoyish qilsa-da, uning ishlashi yuqori haroratli- muhitlarda yanada ajoyibdir.
- Kristal tuzilishi: kremniy karbid kristallari noyob uch oʻlchamli kubik panjarada joylashgan uglerod va kremniy atomlaridan iborat. Ushbu struktura issiqlik o'tkazuvchanligi samaradorligini oshiradigan juda tartibli atom tuzilishiga ega. Bundan tashqari, kremniy karbid ikki kristalli shaklda mavjud: - -SiC va -SiC-, -SiC esa -SiC dan yuqori issiqlik o‘tkazuvchanligiga ega.
- Kristal tozaligi: Yuqori-tozalikdagi kremniy karbid g‘ishtlari yuqori issiqlik o‘tkazuvchanligiga ega. Nopokliklarning mavjudligi silikon karbid kristallari ichidagi elektron strukturani o'zgartiradi va shu bilan issiqlik o'tkazuvchanligini pasaytiradi. Binobarin, ishlab chiqarish jarayonida g'ishtlarning tozaligini oshirish ularning issiqlik o'tkazuvchanligini optimallashtirish uchun juda muhimdir.
- Issiqlik o'tkazuvchanlik yo'llari: kremniy karbid g'ishtlari ichida issiqlik o'tkazuvchanligi asosan panjara o'tkazuvchanligi va elektron o'tkazuvchanlik orqali sodir bo'ladi. Panjara o'tkazuvchanligi asosiy rol o'ynaydi, fonon tebranishi issiqlik uzatishning asosiy mexanizmi bo'lib xizmat qiladi.
Qo'llash sohalari
Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, past issiqlik kengayish koeffitsienti va yuqori issiqlik barqarorligi-silikon karbid g'ishtlari-o'zining ajoyib xususiyatlari tufayli yuqori haroratli elektronika, optoelektronika, kimyo sanoati va raketa dvigatellari texnologiyasi kabi-sohalarda keng qo'llaniladi. Masalan, yuqori haroratli{4}}elektronika sohasida kremniy karbidli g'ishtlar quvvat qurilmalari uchun issiqlik tarqatuvchi materiallar bo'lib xizmat qiladi, ular yuqori haroratli muhitda ularning to'g'ri ishlashini ta'minlaydi; optoelektronikada ular yuqori quvvatli lazerlar uchun issiqlik boshqaruv materiallari sifatida ishlatiladi, bu esa ish samaradorligini oshiradi va xizmat muddatini uzaytiradi.