Materiálová struktura a vlastnosti slinutého karbidu křemíku za atmosférického tlaku

Moderní C, N, B a další neoxidové high-tech žáruvzdorné suroviny, slinutý karbid křemíku za atmosférického tlaku, je rozsáhlý a ekonomický a lze jej označit za smirkový nebo žáruvzdorný písek. Čistý karbid křemíku je bezbarvý průhledný krystal. Jaká je tedy materiálová struktura a vlastnosti karbidu křemíku?

Slinutý karbid křemíku za atmosférického tlaku

Materiálová struktura slinutého karbidu křemíku za atmosférického tlaku:

Slinutý karbid křemíku používaný v průmyslu má světle žlutou, zelenou, modrou a černou barvu v závislosti na typu a obsahu nečistot a liší se čistotou a průhledností. Krystalová struktura karbidu křemíku se dělí na šestislovné nebo diamantové plutonium a kubické plutonium-sic. Plutonium-sic má v důsledku odlišného pořadí vrstvení atomů uhlíku a křemíku v krystalové struktuře různé deformace a bylo zjištěno více než 70 druhů deformací. Nad 2100 se beta-SIC přeměňuje na alfa-SIC. Průmyslový proces zahrnuje rafinaci karbidu křemíku vysoce kvalitním křemenným pískem a ropným koksem v odporové peci. Rafinované bloky karbidu křemíku se drtí, čistí acidobazicky, magneticky, prosévá nebo selekcí vody za účelem výroby produktů s různou velikostí částic.

Materiálové vlastnosti slinutého karbidu křemíku za atmosférického tlaku:

Karbid křemíku má dobrou chemickou stabilitu, tepelnou vodivost, koeficient tepelné roztažnosti a odolnost proti opotřebení, takže kromě abrazivního použití má mnoho využití: Například prášek karbidu křemíku se nanáší na vnitřní stěnu oběžného kola turbíny nebo bloku válců speciálním procesem, což může zlepšit odolnost proti opotřebení a prodloužit životnost 1 až 2krát. Je vyroben z tepelně odolných, malých, lehkých a vysoce pevných vysoce kvalitních žáruvzdorných materiálů a má velmi dobrou energetickou účinnost. Nízkokvalitní karbid křemíku (včetně asi 85 % SiC) je vynikajícím deoxidačním činidlem pro zvýšení rychlosti výroby oceli a snadnou regulaci chemického složení pro zlepšení kvality oceli. Kromě toho se karbid křemíku slinutý za atmosférického tlaku také široce používá při výrobě elektrických součástí křemíkových uhlíkových tyčí.

Karbid křemíku je velmi tvrdý. Tvrdost podle Morseovy stupnice je 9,5, což je druhý nejvyšší stupeň tvrdosti hned po diamantu na světě (10). Je to polovodič s vynikající tepelnou vodivostí, odolává oxidaci za vysokých teplot. Karbid křemíku má nejméně 70 krystalických typů. Plutonium-karbid křemíku je běžný izomer, který se tvoří při teplotách nad 2000 °C a má hexagonální krystalickou strukturu (podobnou wurtzitu). Slinutý karbid křemíku za atmosférického tlaku.

Aplikace karbidu křemíku v polovodičovém průmyslu

Řetězec polovodičového průmyslu karbidu křemíku zahrnuje především vysoce čistý prášek karbidu křemíku, monokrystalické substráty, epitaxní desky, výkonové komponenty, pouzdra modulů a terminálové aplikace.

1. Monokrystalický substrát Monokrystalický substrát je polovodičový nosný materiál, vodivý materiál a epitaxní růstový substrát. V současné době zahrnují metody růstu monokrystalů SiC metodu fyzikálního přenosu par (metoda PVT), metodu kapalné fáze (metoda LPE) a metodu chemické depozice par za vysokých teplot (metoda HTCVD). Spékaný karbid křemíku za atmosférického tlaku

2. Epitaxní deska Epitaxní deska z karbidu křemíku, deska z karbidu křemíku, monokrystalická vrstva (epitaxní vrstva) se stejným směrem jako krystal substrátu, která má určité požadavky na substrát z karbidu křemíku. V praktických aplikacích se téměř všechny polovodičové součástky s širokým zakázaným pásmem vyrábějí v epitaxní vrstvě a samotný křemíkový čip se používá pouze jako substrát, včetně substrátu epitaxní vrstvy GaN.

3. Vysoce čistý prášek karbidu křemíku Vysoce čistý prášek karbidu křemíku je surovinou pro růst monokrystalů karbidu křemíku metodou PVT a čistota produktu přímo ovlivňuje kvalitu růstu a elektrické vlastnosti monokrystalů karbidu křemíku.

4. Napájecí zařízení je širokopásmový zdroj vyrobený z karbidu křemíku, který se vyznačuje vysokou teplotou, vysokou frekvencí a vysokou účinností. Podle provozního provedení zařízení obsahuje napájecí zdroj SiC hlavně výkonovou diodu a elektronku spínače.

5. Terminál V polovodičových aplikacích třetí generace mají polovodiče na bázi karbidu křemíku výhodu v tom, že jsou doplňkem k polovodičům na bázi nitridu galia. Vzhledem k vysoké účinnosti přeměny, nízkým charakteristikám ohřevu, nízké hmotnosti a dalším výhodám součástek SiC poptávka po součástkách navazujícího průmyslu neustále roste a existuje trend nahrazovat součástky SiO2.