État de la recherche sur les céramiques en carbure de silicium recristallisé

Recristallisécéramiques en carbure de silicium (RSiC)zonematériau céramique haute performanceGrâce à son excellente résistance aux hautes températures, à l'oxydation et à la corrosion, ainsi qu'à sa dureté élevée, il est largement utilisé dans de nombreux domaines, tels que la fabrication de semi-conducteurs, l'industrie photovoltaïque, les fours à haute température et les équipements chimiques. Face à la demande croissante de matériaux hautes performances dans l'industrie moderne, la recherche et le développement sur les céramiques en carbure de silicium recristallisé s'intensifient.

1. Technologie de préparation decéramiques en carbure de silicium recristallisé

La technologie de préparation du cristal recristallisécéramique en carbure de siliciumLe procédé comprend principalement deux méthodes : le frittage de poudre et le dépôt en phase vapeur (CVD). Le frittage de poudre consiste à fritter de la poudre de carbure de silicium à haute température afin que les particules de carbure de silicium forment une structure dense par diffusion et recristallisation entre les grains. Le dépôt en phase vapeur consiste à déposer du carbure de silicium à la surface du substrat par réaction chimique en phase vapeur à haute température, formant ainsi un film ou des pièces structurelles en carbure de silicium de haute pureté. Ces deux technologies présentent leurs propres avantages. Le frittage de poudre est adapté à la production à grande échelle et présente un faible coût, tandis que le dépôt en phase vapeur offre une pureté supérieure et une structure plus dense, et est largement utilisé dans le domaine des semi-conducteurs.

2. Propriétés matérielles decéramiques en carbure de silicium recristallisé

La céramique en carbure de silicium recristallisé se distingue par son excellente performance dans les environnements à haute température. Son point de fusion atteint 2 700 °C et sa bonne résistance mécanique à haute température. De plus, le carbure de silicium recristallisé présente une excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion, et reste stable dans des environnements chimiques extrêmes. C'est pourquoi les céramiques RSiC sont largement utilisées dans les fours à haute température, les matériaux réfractaires à haute température et les équipements chimiques.

De plus, le carbure de silicium recristallisé présente une conductivité thermique élevée et peut conduire efficacement la chaleur, ce qui lui confère une valeur d'application importante dansRéacteurs MOCVDet des équipements de traitement thermique pour la fabrication de plaquettes de semi-conducteurs. Sa conductivité thermique élevée et sa résistance aux chocs thermiques garantissent un fonctionnement fiable de l'équipement dans des conditions extrêmes.

3. Domaines d'application des céramiques en carbure de silicium recristallisé

Fabrication de semi-conducteurs : Dans l'industrie des semi-conducteurs, les céramiques en carbure de silicium recristallisé sont utilisées pour fabriquer les substrats et les supports des réacteurs MOCVD. Grâce à leur résistance aux températures élevées, à la corrosion et à leur conductivité thermique élevée, les matériaux RSiC maintiennent des performances stables dans des environnements de réactions chimiques complexes, garantissant ainsi la qualité et le rendement des plaquettes de semi-conducteurs.

Industrie photovoltaïque : Dans ce secteur, le RSiC est utilisé pour la fabrication des structures de support des équipements de croissance cristalline. La croissance cristalline devant être réalisée à haute température lors de la fabrication des cellules photovoltaïques, la résistance thermique du carbure de silicium recristallisé assure un fonctionnement stable et durable de l'équipement.

Fours à haute température : Les céramiques RSiC sont également largement utilisées dans les fours à haute température, notamment pour les revêtements et composants des fours à vide, des fours de fusion et autres équipements. Leur résistance aux chocs thermiques et à l'oxydation en fait un matériau indispensable dans les industries à haute température.

4. Orientation de recherche sur les céramiques en carbure de silicium recristallisé

Face à la demande croissante de matériaux hautes performances, l'orientation de la recherche sur les céramiques en carbure de silicium recristallisé s'est progressivement précisée. Les recherches futures porteront sur les aspects suivants :

Amélioration de la pureté des matériaux : Afin de répondre aux exigences de pureté plus élevées dans les domaines des semi-conducteurs et du photovoltaïque, les chercheurs explorent des moyens d'améliorer la pureté du RSiC en améliorant la technologie de dépôt en phase vapeur ou en introduisant de nouvelles matières premières, améliorant ainsi sa valeur d'application dans ces domaines de haute technologie.

Optimisation de la microstructure : En contrôlant les conditions de frittage et la distribution des particules de poudre, la microstructure du carbure de silicium recristallisé peut être davantage optimisée, améliorant ainsi ses propriétés mécaniques et sa résistance aux chocs thermiques.

Matériaux composites fonctionnels : Afin de s'adapter à des environnements d'utilisation plus complexes, les chercheurs tentent de combiner le RSiC avec d'autres matériaux pour développer des matériaux composites aux propriétés multifonctionnelles, tels que des matériaux composites à base de carbure de silicium recristallisé avec une résistance à l'usure et une conductivité électrique plus élevées.

5. Conclusion

Matériau hautes performances, la céramique en carbure de silicium recristallisé est largement utilisée dans de nombreux domaines grâce à ses excellentes propriétés de résistance aux températures élevées, à l'oxydation et à la corrosion. Les recherches futures se concentreront sur l'amélioration de la pureté des matériaux, l'optimisation de la microstructure et le développement de matériaux fonctionnels composites pour répondre aux besoins industriels croissants. Grâce à ces innovations technologiques, la céramique en carbure de silicium recristallisé devrait jouer un rôle plus important dans des domaines de pointe.