Rekristaliziranosilicijum karbidna (RSiC) keramikasuvisokoperformansni keramički materijalZbog svoje odlične otpornosti na visoke temperature, otpornosti na oksidaciju, otpornosti na koroziju i visoke tvrdoće, široko se koristi u mnogim oblastima, kao što su proizvodnja poluprovodnika, fotonaponska industrija, visokotemperaturne peći i hemijska oprema. S rastućom potražnjom za visokoperformansnim materijalima u modernoj industriji, istraživanje i razvoj rekristalizirane silicijum-karbidne keramike se produbljuju.
1. Tehnologija pripremerekristalizirana silicij-karbidna keramika
Tehnologija pripreme rekristaliziranogsilicijum karbidna keramikaUglavnom uključuje dvije metode: sinterovanje praha i taloženje iz pare (CVD). Među njima, metoda sinterovanja praha je sinterovanje praha silicijum karbida u okruženju visoke temperature tako da čestice silicijum karbida formiraju gustu strukturu putem difuzije i rekristalizacije između zrna. Metoda taloženja iz pare je taloženje silicijum karbida na površinu supstrata putem hemijske reakcije iz pare na visokoj temperaturi, čime se formira film ili strukturni dijelovi silicijum karbida visoke čistoće. Ove dvije tehnologije imaju svoje prednosti. Metoda sinterovanja praha je pogodna za proizvodnju velikih razmjera i ima nisku cijenu, dok metoda taloženja iz pare može pružiti veću čistoću i gušću strukturu, te se široko koristi u oblasti poluprovodnika.
2. Materijalna svojstvarekristalizirana silicij-karbidna keramika
Izvanredna karakteristika rekristalizirane silicijum karbidne keramike su njene odlične performanse u okruženjima visokih temperatura. Tačka topljenja ovog materijala je i do 2700°C, a ima i dobru mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama. Osim toga, rekristalizirani silicijum karbid također ima odličnu otpornost na oksidaciju i koroziju, te može ostati stabilan u ekstremnim hemijskim okruženjima. Stoga se RSiC keramika široko koristi u oblastima visokotemperaturnih peći, visokotemperaturnih vatrostalnih materijala i hemijske opreme.
Osim toga, rekristalizirani silicijum karbid ima visoku toplinsku provodljivost i može efikasno provoditi toplinu, što mu daje važnu primjenu uMOCVD reaktorii opremu za termičku obradu u proizvodnji poluprovodničkih pločica. Njegova visoka toplotna provodljivost i otpornost na toplotne udare osiguravaju pouzdan rad opreme u ekstremnim uslovima.
3. Područja primjene rekristalizirane silicijum-karbidne keramike
Proizvodnja poluprovodnika: U industriji poluprovodnika, rekristalizirana silicijum-karbidna keramika se koristi za proizvodnju supstrata i nosača u MOCVD reaktorima. Zbog svoje otpornosti na visoke temperature, otpornosti na koroziju i visoke toplinske provodljivosti, RSiC materijali mogu održati stabilne performanse u složenim okruženjima hemijskih reakcija, osiguravajući kvalitet i prinos poluprovodničkih pločica.
Fotovoltaična industrija: U fotovoltaičnoj industriji, RSiC se koristi za proizvodnju noseće strukture opreme za rast kristala. Budući da se rast kristala mora provoditi na visokoj temperaturi tokom procesa proizvodnje fotovoltaičnih ćelija, otpornost rekristaliziranog silicijum karbida na toplinu osigurava dugoročan stabilan rad opreme.
Visokotemperaturne peći: RSiC keramika se također široko koristi u visokotemperaturnim pećima, kao što su obloge i komponente vakuumskih peći, peći za topljenje i druge opreme. Njena otpornost na termalne udare i otpornost na oksidaciju čine je jednim od nezamjenjivih materijala u industrijama s visokim temperaturama.
4. Pravac istraživanja rekristalizirane silicij-karbidne keramike
S rastućom potražnjom za visokoperformansnim materijalima, smjer istraživanja rekristalizirane silicij-karbidne keramike postepeno je postao jasan. Buduća istraživanja će se fokusirati na sljedeće aspekte:
Poboljšanje čistoće materijala: Kako bi se ispunili viši zahtjevi za čistoću u oblastima poluprovodnika i fotonaponske energije, istraživači istražuju načine za poboljšanje čistoće RSiC-a poboljšanjem tehnologije taloženja iz pare ili uvođenjem novih sirovina, čime se povećava njegova primjena u ovim visokotehnološkim oblastima.
Optimizacija mikrostrukture: Kontrolom uslova sinterovanja i raspodjele čestica praha, mikrostruktura rekristalizovanog silicijum karbida može se dodatno optimizovati, čime se poboljšavaju njegova mehanička svojstva i otpornost na termičke udare.
Funkcionalni kompozitni materijali: Kako bi se prilagodili složenijim okruženjima upotrebe, istraživači pokušavaju kombinirati RSiC s drugim materijalima kako bi razvili kompozitne materijale s multifunkcionalnim svojstvima, kao što su kompozitni materijali na bazi rekristaliziranog silicij-karbida s većom otpornošću na habanje i električnom provodljivošću.
5. Zaključak
Kao visokoperformansni materijal, rekristalizirana silicij-karbidna keramika se široko koristi u mnogim oblastima zbog svojih odličnih svojstava na visokim temperaturama, otpornosti na oksidaciju i koroziju. Buduća istraživanja će se fokusirati na poboljšanje čistoće materijala, optimizaciju mikrostrukture i razvoj kompozitnih funkcionalnih materijala kako bi se zadovoljile rastuće industrijske potrebe. Kroz ove tehnološke inovacije, očekuje se da će rekristalizirana silicij-karbidna keramika igrati veću ulogu u visokotehnološkim oblastima.
Vrijeme objave: 24. oktobar 2024.