黒色炭化ケイ素は、主に赤外線遮蔽剤としてナノ断熱板に添加されます。これにより、高温におけるシリカ系マトリックスの赤外線透過の問題を解決するとともに、板の耐高温性および機械的特性を向上させます。
- 主要機能：高温赤外線放射の遮断 ナノ多孔質シリカマトリックスは、中赤外線熱放射に対して半透明です。温度が上昇すると、放射熱伝達の割合が大きくなり、ボードの高温熱伝導率が急激に上昇します。吸収とミー散乱により、微細な黒色炭化ケイ素粉末が2.5～7μmの波長帯の高温赤外線放射を遮断し、放射熱流束を大幅に低減し、高温域での熱伝導率を安定させます。これにより、ナノ断熱ボードは800～1000℃で優れた断熱性能を維持できます。
簡単な説明：ナノ細孔は低温での伝導と対流を遮断し、黒色炭化ケイ素は高温での赤外線を遮断します。
- 耐高温性と熱安定性の向上 黒色炭化ケイ素は、極めて高い融点（約2730℃）と優れた化学的不活性を有しています。高温条件下では、表面に緻密なSiO₂膜が形成され、酸化をさらに抑制します。これにより、高温下での板材の収縮や軟化を防ぎ、ナノ細孔構造の完全性を維持し、長期使用における最高使用温度を向上させます。
- 機械的特性と耐熱衝撃性を強化する。
- 熱膨張率の低い黒色のSiC粒子がマトリックス中に分散している。
- それらは亀裂の進展を抑制し、曲げ強度と圧縮強度を高める。
- 耐火性と難燃性能を最適化し、A1級の不燃性を実現し、高温条件下でも有毒な排ガスを放出しません。
- 黒色炭化ケイ素は比較的高い固体熱伝導率を示すため、
製造業者はその配合量を厳密に管理する必要がある。
配合量が不足すると赤外線遮蔽性能が低下し、
過剰に配合すると固体熱伝導率と板材の嵩密度が増加する。
業界では、D50=1～4μmの超微細黒色炭化ケイ素粉末が広く使用されている。
