Rekrystalizovánokeramika z karbidu křemíku (RSiC)jsouvysoce výkonný keramický materiálDíky své vynikající odolnosti vůči vysokým teplotám, oxidaci, korozi a vysoké tvrdosti se široce používá v mnoha oblastech, jako je výroba polovodičů, fotovoltaický průmysl, vysokoteplotní pece a chemická zařízení. S rostoucí poptávkou po vysoce výkonných materiálech v moderním průmyslu se prohlubuje výzkum a vývoj rekrystalizované karbidové keramiky křemíku.
1. Technologie přípravyrekrystalizovaná keramika z karbidu křemíku
Technologie přípravy rekrystalizovanéhokeramika z karbidu křemíkuZahrnuje hlavně dvě metody: spékání prášku a napařování (CVD). Mezi nimi je metoda spékání prášku, která spočívá ve spékání prášku karbidu křemíku za vysoké teploty, takže částice karbidu křemíku vytvářejí hustou strukturu difuzí a rekrystalizací mezi zrny. Metoda napařování spočívá v nanášení karbidu křemíku na povrch substrátu chemickou reakcí v parách za vysoké teploty, čímž se vytvoří vysoce čistý film karbidu křemíku nebo konstrukční součást. Tyto dvě technologie mají své výhody. Metoda spékání prášku je vhodná pro velkovýrobu a má nízké náklady, zatímco metoda napařování může poskytnout vyšší čistotu a hustší strukturu a je široce používána v oblasti polovodičů.
2. Materiálové vlastnostirekrystalizovaná keramika z karbidu křemíku
Vynikající vlastností rekrystalizované keramiky z karbidu křemíku je její vynikající výkon ve vysokoteplotním prostředí. Bod tání tohoto materiálu dosahuje až 2700 °C a má dobrou mechanickou pevnost při vysokých teplotách. Rekrystalizovaný karbid křemíku má navíc také vynikající odolnost proti oxidaci a korozi a může zůstat stabilní i v extrémním chemickém prostředí. Proto se keramika RSiC široce používá v oblasti vysokoteplotních pecí, vysokoteplotních žáruvzdorných materiálů a chemických zařízení.
Rekrystalizovaný karbid křemíku má navíc vysokou tepelnou vodivost a dokáže účinně vést teplo, což z něj dělá důležitou aplikační hodnotu vMOCVD reaktorya zařízení pro tepelné zpracování při výrobě polovodičových destiček. Jeho vysoká tepelná vodivost a odolnost vůči tepelným šokům zajišťují spolehlivý provoz zařízení i v extrémních podmínkách.
3. Oblasti použití rekrystalizované keramiky z karbidu křemíku
Výroba polovodičů: V polovodičovém průmyslu se rekrystalizovaná keramika z karbidu křemíku používá k výrobě substrátů a nosičů v reaktorech MOCVD. Díky své vysoké teplotní odolnosti, odolnosti proti korozi a vysoké tepelné vodivosti si materiály RSiC mohou udržovat stabilní výkon v prostředí složitých chemických reakcí, což zajišťuje kvalitu a výtěžnost polovodičových destiček.
Fotovoltaický průmysl: Ve fotovoltaickém průmyslu se RSiC používá k výrobě nosné struktury zařízení pro růst krystalů. Vzhledem k tomu, že růst krystalů musí během výrobního procesu fotovoltaických článků probíhat při vysoké teplotě, tepelná odolnost rekrystalizovaného karbidu křemíku zajišťuje dlouhodobý stabilní provoz zařízení.
Vysokoteplotní pece: Keramika RSiC se také široce používá ve vysokoteplotních pecích, jako jsou vyzdívky a součásti vakuových pecí, tavicích pecí a dalších zařízení. Díky své odolnosti vůči tepelným šokům a oxidaci je jedním z nenahraditelných materiálů ve vysokoteplotním průmyslu.
4. Směr výzkumu rekrystalizované keramiky z karbidu křemíku
S rostoucí poptávkou po vysoce výkonných materiálech se postupně vyjasňuje směr výzkumu rekrystalizované karbidové keramiky křemíku. Budoucí výzkum se zaměří na následující aspekty:
Zlepšení čistoty materiálu: Aby bylo možné splnit vyšší požadavky na čistotu v oblasti polovodičů a fotovoltaiky, vědci zkoumají způsoby, jak zlepšit čistotu RSiC vylepšením technologie napařování nebo zavedením nových surovin, čímž se zvýší jeho aplikační hodnota v těchto high-tech oblastech.
Optimalizace mikrostruktury: Řízením podmínek slinování a distribuce částic prášku lze dále optimalizovat mikrostrukturu rekrystalizovaného karbidu křemíku, čímž se zlepší jeho mechanické vlastnosti a odolnost vůči tepelným šokům.
Funkční kompozitní materiály: Aby se vědci přizpůsobili složitějším prostředím použití, snaží se kombinovat RSiC s dalšími materiály a vyvíjet kompozitní materiály s multifunkčními vlastnostmi, jako jsou kompozitní materiály na bázi rekrystalizovaného karbidu křemíku s vyšší odolností proti opotřebení a elektrickou vodivostí.
5. Závěr
Rekrystalizovaná karbid křemíková keramika jako vysoce výkonný materiál se široce používá v mnoha oblastech díky svým vynikajícím vlastnostem při vysokých teplotách, oxidační odolnosti a korozi. Budoucí výzkum se zaměří na zlepšení čistoty materiálu, optimalizaci mikrostruktury a vývoj kompozitních funkčních materiálů, které by uspokojily rostoucí průmyslové potřeby. Díky těmto technologickým inovacím se očekává, že rekrystalizovaná karbid křemíková keramika bude hrát větší roli v technologicky vyspělejších oblastech.
Čas zveřejnění: 24. října 2024