Suna fotovoltaika elektroproduktado fariĝis la plej esperiga nova energiindustrio de la mondo. Kompare kun polisiliciaj kaj amorfaj siliciaj sunĉeloj, monokristala silicio, kiel fotovoltaika elektrogenera materialo, havas altan fotoelektran konvertan efikecon kaj elstarajn komercajn avantaĝojn, kaj fariĝis la ĉefa fokuso de suna fotovoltaika elektroproduktado. Czochralski (CZ) estas unu el la ĉefaj metodoj por prepari monokristalan silicion. La konsisto de Czochralski-monokristala forno inkluzivas fornsistemon, vakuosistemon, gassistemon, termikan kamposistemon kaj elektran kontrolsistemon. La termikan kamposistemo estas unu el la plej gravaj kondiĉoj por la kresko de monokristala silicio, kaj la kvalito de monokristala silicio estas rekte influita de la temperaturgradienta distribuo de la termika kampo.
La termikaj kampaj komponantoj konsistas ĉefe el karbonaj materialoj (grafitmaterialoj kaj karbono/karbonaj kompozitaj materialoj), kiuj estas dividitaj en subtenajn partojn, funkciajn partojn, hejtelementojn, protektajn partojn, termikaj izolajn materialojn, ktp., laŭ siaj funkcioj, kiel montrite en Figuro 1. Ĉar la grandeco de monokristala silicio daŭre kreskas, la grandecaj postuloj por termikaj kampaj komponantoj ankaŭ kreskas. Karbono/karbonaj kompozitaj materialoj fariĝas la unua elekto por termikaj kampaj materialoj por monokristala silicio pro ĝia dimensia stabileco kaj bonegaj mekanikaj ecoj.
En la procezo de monokristala silicio el la ĉina boksaro, la fandado de la silicia materialo produktas silician vaporon kaj fanditan silician ŝpruceron, rezultante en la siliciga erozio de karbono/karbonaj termikaj kampomaterialoj, kaj la mekanikaj ecoj kaj funkcidaŭro de karbono/karbonaj termikaj kampomaterialoj estas grave trafitaj. Tial, kiel redukti la silicigan erozion de karbono/karbonaj termikaj kampomaterialoj kaj plibonigi ilian funkcidaŭron fariĝis unu el la komunaj zorgoj de fabrikantoj de monokristala silicio kaj fabrikantoj de karbono/karbonaj termikaj kampomaterialoj.Siliciokarbida tegaĵofariĝis la unua elekto por surfaca tegaĵoprotekto de karbonaj/karbonaj termikaj kampaj materialoj pro sia bonega termika ŝokrezisto kaj eluziĝrezisto.
En ĉi tiu artikolo, komencante de karbonaj/karbonaj termikaj kampomaterialoj uzataj en la produktado de monokristala silicio, la ĉefaj preparmetodoj, avantaĝoj kaj malavantaĝoj de siliciokardila tegaĵo estas prezentitaj. Surbaze de tio, la apliko kaj esplora progreso de siliciokardila tegaĵo en karbonaj/karbonaj termikaj kampomaterialoj estas reviziitaj laŭ la karakterizaĵoj de karbonaj/karbonaj termikaj kampomaterialoj, kaj sugestoj kaj evoluigaj direktoj por surfaca tegaĵoprotekto de karbonaj/karbonaj termikaj kampomaterialoj estas prezentitaj.
1 Prepara teknologio desiliciokarbida tegaĵo
1.1 Enkorpiga metodo
La enkorpiga metodo ofte estas uzata por prepari la internan tegaĵon de siliciokarbido en la karbono/karbona kompozita materiala sistemo. Ĉi tiu metodo unue uzas miksitan pulvoron por envolvi la karbono/karbonan kompozitan materialon, kaj poste efektivigas varmotraktadon je certa temperaturo. Serio de kompleksaj fizik-kemiaj reakcioj okazas inter la miksita pulvoro kaj la surfaco de la specimeno por formi la tegaĵon. Ĝia avantaĝo estas, ke la procezo estas simpla, nur unu procezo povas prepari densajn, senfendajn matricajn kompozitajn materialojn; Malgranda grandecŝanĝo de preformo al fina produkto; Taŭga por iu ajn fibro-plifortigita strukturo; Certa konsistogradiento povas esti formita inter la tegaĵo kaj la substrato, kiu bone kombiniĝas kun la substrato. Tamen, ekzistas ankaŭ malavantaĝoj, kiel la kemia reakcio je alta temperaturo, kiu povas difekti la fibron, kaj la mekanikaj ecoj de la karbono/karbona matrico malpliiĝas. La homogeneco de la tegaĵo estas malfacile kontrolebla, pro faktoroj kiel gravito, kiu igas la tegaĵon malebena.
1.2 Metodo de ŝlima tegaĵo
La metodo de ŝlima tegaĵo estas miksi la tegaĵmaterialon kaj ligilon en miksaĵon, egale brosigi sur la surfacon de la matrico, post sekiĝo en inerta atmosfero, la tegita specimeno estas sinterigita je alta temperaturo, kaj la bezonata tegaĵo povas esti akirita. La avantaĝoj estas, ke la procezo estas simpla kaj facile funkciigebla, kaj la tegaĵdikeco estas facile kontrolebla; la malavantaĝo estas, ke ekzistas malbona ligforto inter la tegaĵo kaj la substrato, kaj la termika ŝokrezisto de la tegaĵo estas malbona, kaj la homogeneco de la tegaĵo estas malalta.
1.3 Metodo de kemia vapora reakcio
La metodo de kemia vapora reakcio (KVR) estas procezmetodo, kiu vaporigas solidan silician materialon en silician vaporon je certa temperaturo, kaj poste la silicia vaporo difuzas en la internon kaj surfacon de la matrico, kaj reagas surloke kun karbono en la matrico por produkti silician karbidon. Ĝiaj avantaĝoj inkluzivas unuforman atmosferon en la forno, koheran reakcian rapidon kaj deponan dikecon de la kovrita materialo ĉie; La procezo estas simpla kaj facile uzebla, kaj la tegaĵa dikeco povas esti kontrolita per ŝanĝo de la silicia vapora premo, depona tempo kaj aliaj parametroj. La malavantaĝo estas, ke la specimeno estas multe influita de la pozicio en la forno, kaj la silicia vapora premo en la forno ne povas atingi la teorian homogenecon, rezultante en neegala tegaĵa dikeco.
1.4 Kemia vapora deponmetodo
Kemia vapora deponado (KVD) estas procezo, en kiu hidrokarbonoj estas uzataj kiel gasfonto kaj altpureca N2/Ar kiel transportgaso por enkonduki miksitajn gasojn en kemian vaporreaktoron, kaj la hidrokarbonoj estas malkomponitaj, sintezitaj, difuzigitaj, adsorbitaj kaj solvitaj sub certa temperaturo kaj premo por formi solidajn filmojn sur la surfaco de karbono/karbonaj kompozitaj materialoj. Ĝia avantaĝo estas, ke la denseco kaj pureco de la tegaĵo povas esti kontrolitaj; ĝi ankaŭ taŭgas por prilaboraĵoj kun pli kompleksa formo; la kristala strukturo kaj surfaca morfologio de la produkto povas esti kontrolitaj per alĝustigo de la deponadaj parametroj. La malavantaĝoj estas, ke la deponada rapideco estas tro malalta, la procezo estas kompleksa, la produktokosto estas alta, kaj povas esti tegaj difektoj, kiel fendetoj, retdifektoj kaj surfacaj difektoj.
Resumante, la enkorpiga metodo estas limigita al siaj teknologiaj karakterizaĵoj, kio taŭgas por la disvolviĝo kaj produktado de laboratoriaj kaj malgrand-grandaj materialoj; la tegaĵa metodo ne taŭgas por amasproduktado pro sia malbona konsistenco. La CVR-metodo povas kontentigi la amasproduktadon de grand-grandaj produktoj, sed ĝi havas pli altajn postulojn pri ekipaĵo kaj teknologio. La CVD-metodo estas ideala metodo por preparado.SIC-tegaĵo, sed ĝia kosto estas pli alta ol la CVR-metodo pro ĝia malfacileco en procesregado.
Afiŝtempo: 22-a de februaro 2024