Recristal·litzatceràmica de carbur de silici (RSiC)són unmaterial ceràmic d'alt rendimentA causa de la seva excel·lent resistència a altes temperatures, resistència a l'oxidació, resistència a la corrosió i alta duresa, s'ha utilitzat àmpliament en molts camps, com ara la fabricació de semiconductors, la indústria fotovoltaica, els forns d'alta temperatura i els equips químics. Amb la creixent demanda de materials d'alt rendiment en la indústria moderna, la investigació i el desenvolupament de ceràmiques de carbur de silici recristal·litzades s'està aprofundint.
1. Tecnologia de preparació deceràmica de carbur de silici recristal·litzada
La tecnologia de preparació de recristal·litzatceràmica de carbur de siliciinclou principalment dos mètodes: la sinterització de pols i la deposició de vapor (CVD). Entre ells, el mètode de sinterització de pols consisteix a sinteritzar pols de carbur de silici en un ambient d'alta temperatura perquè les partícules de carbur de silici formin una estructura densa mitjançant la difusió i la recristal·lització entre els grans. El mètode de deposició de vapor consisteix a dipositar carbur de silici a la superfície del substrat mitjançant una reacció química de vapor a alta temperatura, formant així una pel·lícula o peces estructurals de carbur de silici d'alta puresa. Aquestes dues tecnologies tenen els seus propis avantatges. El mètode de sinterització de pols és adequat per a la producció a gran escala i té un baix cost, mentre que el mètode de deposició de vapor pot proporcionar una major puresa i una estructura més densa, i s'utilitza àmpliament en el camp dels semiconductors.
2. Propietats materials deceràmica de carbur de silici recristal·litzada
La característica destacada de la ceràmica de carbur de silici recristal·litzat és el seu excel·lent rendiment en ambients d'alta temperatura. El punt de fusió d'aquest material és de fins a 2700 °C i té una bona resistència mecànica a altes temperatures. A més, el carbur de silici recristal·litzat també té una excel·lent resistència a l'oxidació i a la corrosió, i pot romandre estable en ambients químics extrems. Per tant, la ceràmica RSiC s'ha utilitzat àmpliament en els camps dels forns d'alta temperatura, els materials refractaris d'alta temperatura i els equips químics.
A més, el carbur de silici recristal·litzat té una alta conductivitat tèrmica i pot conduir la calor eficaçment, cosa que li dóna un valor d'aplicació important enReactors MOCVDi equips de tractament tèrmic en la fabricació de làmines de semiconductors. La seva alta conductivitat tèrmica i resistència al xoc tèrmic garanteixen el funcionament fiable de l'equip en condicions extremes.
3. Camps d'aplicació de la ceràmica de carbur de silici recristal·litzada
Fabricació de semiconductors: En la indústria dels semiconductors, les ceràmiques de carbur de silici recristal·litzades s'utilitzen per fabricar substrats i suports en reactors MOCVD. A causa de la seva alta resistència a la temperatura, resistència a la corrosió i alta conductivitat tèrmica, els materials RSiC poden mantenir un rendiment estable en entorns de reacció química complexos, garantint la qualitat i el rendiment de les oblies de semiconductors.
Indústria fotovoltaica: En la indústria fotovoltaica, el RSiC s'utilitza per fabricar l'estructura de suport dels equips de creixement de cristalls. Com que el creixement de cristalls s'ha de dur a terme a alta temperatura durant el procés de fabricació de cèl·lules fotovoltaiques, la resistència a la calor del carbur de silici recristal·litzat garanteix el funcionament estable a llarg termini de l'equip.
Forns d'alta temperatura: Les ceràmiques RSiC també s'utilitzen àmpliament en forns d'alta temperatura, com ara revestiments i components de forns de buit, forns de fusió i altres equips. La seva resistència al xoc tèrmic i la seva resistència a l'oxidació la converteixen en un dels materials irreemplaçables en les indústries d'alta temperatura.
4. Direcció de recerca de ceràmica de carbur de silici recristal·litzada
Amb la creixent demanda de materials d'alt rendiment, la direcció de la recerca de la ceràmica de carbur de silici recristal·litzada s'ha anat aclarint gradualment. La recerca futura se centrarà en els aspectes següents:
Millora de la puresa del material: per tal de complir amb els requisits de puresa més alts en els camps dels semiconductors i la fotovoltaica, els investigadors estan explorant maneres de millorar la puresa del RSiC millorant la tecnologia de deposició de vapor o introduint noves matèries primeres, augmentant així el seu valor d'aplicació en aquests camps d'alta tecnologia.
Optimització de la microestructura: Controlant les condicions de sinterització i la distribució de partícules de pols, es pot optimitzar encara més la microestructura del carbur de silici recristal·litzat, millorant així les seves propietats mecàniques i la resistència al xoc tèrmic.
Materials compostos funcionals: per adaptar-se a entorns d'ús més complexos, els investigadors intenten combinar RSiC amb altres materials per desenvolupar materials compostos amb propietats multifuncionals, com ara materials compostos basats en carbur de silici recristal·litzat amb una major resistència al desgast i conductivitat elèctrica.
5. Conclusió
Com a material d'alt rendiment, la ceràmica de carbur de silici recristal·litzada s'ha utilitzat àmpliament en molts camps a causa de les seves excel·lents propietats a altes temperatures, resistència a l'oxidació i resistència a la corrosió. La investigació futura se centrarà en millorar la puresa del material, optimitzar la microestructura i desenvolupar materials funcionals compostos per satisfer les creixents necessitats industrials. Gràcies a aquestes innovacions tecnològiques, s'espera que la ceràmica de carbur de silici recristal·litzada tingui un paper més important en camps més tecnològics.
Data de publicació: 24 d'octubre de 2024