Sinnefotovoltaïske enerzjyopwekking is de meast belofte nije enerzjysektor fan 'e wrâld wurden. Yn ferliking mei polysilicium en amorfe silisiumsinnesellen hat monokristallijn silisium, as in fotovoltaïsk enerzjyopwekkingsmateriaal, in hege fotoelektryske konverzje-effisjinsje en útsûnderlike kommersjele foardielen, en is it de haadstream wurden fan sinnefotovoltaïske enerzjyopwekking. Czochralski (CZ) is ien fan 'e wichtichste metoaden om monokristallijn silisium te meitsjen. De gearstalling fan 'e Czochralski monokristallijne oven omfettet ovensysteem, fakuümsysteem, gassysteem, termysk fjildsysteem en elektrysk kontrôlesysteem. It termyske fjildsysteem is ien fan 'e wichtichste betingsten foar de groei fan monokristallijn silisium, en de kwaliteit fan monokristallijn silisium wurdt direkt beynfloede troch de temperatuergradiëntferdieling fan it termyske fjild.
De termyske fjildkomponinten binne benammen gearstald út koalstofmaterialen (grafytmaterialen en koalstof/koalstof-kompositmaterialen), dy't ferdield binne yn stipedielen, funksjonele dielen, ferwaarmingseleminten, beskermjende dielen, termyske isolaasjematerialen, ensfh., neffens har funksjes, lykas te sjen is yn figuer 1. Mei de tanimmende grutte fan monokristallijn silisium, nimme ek de easken foar grutte foar termyske fjildkomponinten ta. Koalstof/koalstof-kompositmaterialen wurde de earste kar foar termyske fjildmaterialen foar monokristallijn silisium fanwegen syn dimensjonele stabiliteit en poerbêste meganyske eigenskippen.
Yn it proses fan czochralcian monokristallijn silisium sil it smelten fan silisiummateriaal silisiumdamp en smelte silisiumspatten produsearje, wat resulteart yn 'e silisifikaasje-eroazje fan koalstof/koalstof termyske fjildmaterialen, en de meganyske eigenskippen en libbensdoer fan koalstof/koalstof termyske fjildmaterialen wurde serieus beynfloede. Dêrom is it ien fan 'e mienskiplike soargen wurden fan fabrikanten fan monokristallijn silisium en fabrikanten fan koalstof/koalstof termyske fjildmaterialen, hoe't de silisifikaasje-eroazje fan koalstof/koalstof termyske fjildmaterialen ferminderje kin en har libbensdoer ferbettere wurde kin.Silisiumkarbide coatingis de earste kar wurden foar oerflakcoatingbeskerming fan termyske fjildmaterialen fan koalstof/koalstof fanwegen syn poerbêste termyske skokbestindigens en wearzebestindigens.
Yn dit artikel wurde, begjinnend mei koalstof/koalstof termyske fjildmaterialen dy't brûkt wurde yn monokristallijne silisiumproduksje, de wichtichste tariedingsmetoaden, foardielen en neidielen fan silisiumkarbidcoating yntrodusearre. Op basis hjirfan wurde de tapassing en ûndersyksfoarútgong fan silisiumkarbidcoating yn koalstof/koalstof termyske fjildmaterialen besjoen neffens de skaaimerken fan koalstof/koalstof termyske fjildmaterialen, en wurde suggestjes en ûntwikkelingsrjochtingen foar oerflakcoatingbeskerming fan koalstof/koalstof termyske fjildmaterialen nei foaren brocht.
1 Tariedingstechnology fansilisiumkarbide coating
1.1 Ynbêdingsmetoade
De ynbêdingsmetoade wurdt faak brûkt om de binnenste coating fan silisiumkarbide ta te rieden yn in C/C-sic gearstald materiaalsysteem. Dizze metoade brûkt earst mingd poeier om it koalstof/koalstof gearstalde materiaal te wikkeljen, en fiert dan waarmtebehanneling út by in bepaalde temperatuer. In searje komplekse fysyk-gemyske reaksjes fine plak tusken it mingde poeier en it oerflak fan it stekproef om de coating te foarmjen. It foardiel is dat it proses ienfâldich is, mar ien proses kin tichte, barstfrije matrix gearstalde materialen tarieden; Lytse grutteferoaring fan foarfoarm nei einprodukt; Geskikt foar elke glêstriedfersterke struktuer; In bepaalde gearstallingsgradiënt kin foarme wurde tusken de coating en it substraat, dat goed kombinearre is mei it substraat. D'r binne lykwols ek neidielen, lykas de gemyske reaksje by hege temperatuer, dy't de glêstried kin beskeadigje, en de meganyske eigenskippen fan 'e koalstof/koalstofmatrix nimme ôf. De uniformiteit fan 'e coating is lestich te kontrolearjen, fanwegen faktoaren lykas swiertekrêft, wat de coating ûngelikense makket.
1.2 Metoade foar it coaten fan slyk
De slurrycoatingmetoade is om it coatingmateriaal en it bindemiddel ta in mingsel te mingen, it evenredich op it oerflak fan 'e matriks te fersprieden, nei it droegjen yn in inerte sfear, wurdt it coated eksimplaar by hege temperatuer sintere, en kin de fereaske coating krigen wurde. De foardielen binne dat it proses ienfâldich en maklik te betsjinjen is, en de coatingdikte maklik te kontrolearjen is; It neidiel is dat der in minne bondingsterkte is tusken de coating en it substraat, en de termyske skokbestindigens fan 'e coating is min, en de uniformiteit fan' e coating is leech.
1.3 Gemyske dampreaksjemetoade
De gemyske dampreaksjemetoade (CVR) is in prosesmetoade wêrby't fêst silisiummateriaal by in bepaalde temperatuer ferdampt ta silisiumdamp, en dan diffundearret de silisiumdamp yn 'e binnenkant en it oerflak fan' e matriks, en reagearret in situ mei koalstof yn 'e matriks om silisiumkarbid te produsearjen. De foardielen omfetsje in unifoarme sfear yn 'e oven, in konsekwinte reaksjesnelheid en ôfsettingsdikte fan it bedekte materiaal oeral; it proses is ienfâldich en maklik te betsjinjen, en de coatingdikte kin wurde kontroleare troch de silisiumdampdruk, ôfsettingstiid en oare parameters te feroarjen. It neidiel is dat it stekproef sterk beynfloede wurdt troch de posysje yn 'e oven, en de silisiumdampdruk yn' e oven kin de teoretyske unifoarmiteit net berikke, wat resulteart yn in ûngelikense coatingdikte.
1.4 Gemyske dampôfsettingsmetoade
Gemyske dampôfsetting (CVD) is in proses wêrby't koalwetterstoffen brûkt wurde as gasboarne en hege suverens N2/Ar as dragergas om mingde gassen yn in gemyske dampreaktor yn te fieren, en de koalwetterstoffen wurde ûntbûn, synthetisearre, diffús, adsorbearre en oplost ûnder in bepaalde temperatuer en druk om fêste films te foarmjen op it oerflak fan koalstof/koalstof-kompositmaterialen. It foardiel is dat de tichtheid en suverens fan 'e coating kontroleare wurde kinne; It is ek geskikt foar wurkstikken mei in kompleksere foarm; De kristalstruktuer en oerflakmorfology fan it produkt kinne kontroleare wurde troch de ôfsettingsparameters oan te passen. De neidielen binne dat de ôfsettingssnelheid te leech is, it proses kompleks is, de produksjekosten heech binne, en d'r kinne coatingdefekten wêze, lykas skuorren, gaasdefekten en oerflakdefekten.
Gearfetsjend is de ynbêdingsmetoade beheind ta syn technologyske skaaimerken, dy't geskikt is foar de ûntwikkeling en produksje fan laboratoarium- en lytse materialen; De coatingmetoade is net geskikt foar massaproduksje fanwegen syn minne konsistinsje. De CVR-metoade kin foldwaan oan 'e massaproduksje fan grutte produkten, mar it hat hegere easken foar apparatuer en technology. De CVD-metoade is in ideale metoade foar it tarieden fanSIC-coating, mar de kosten binne heger as de CVR-metoade fanwegen de muoite mei proseskontrôle.
Pleatsingstiid: 22 febrewaris 2024