Estado da investigación sobre cerámicas de carburo de silicio recristalizadas

Recristalizadocerámica de carburo de silicio (RSiC)son un/unhamaterial cerámico de alto rendementoDebido á súa excelente resistencia ás altas temperaturas, á oxidación, á corrosión e á alta dureza, utilizouse amplamente en moitos campos, como a fabricación de semicondutores, a industria fotovoltaica, os fornos de alta temperatura e os equipos químicos. Coa crecente demanda de materiais de alto rendemento na industria moderna, a investigación e o desenvolvemento de cerámicas de carburo de silicio recristalizadas están a profundizarse.

1. Tecnoloxía de preparación decerámica de carburo de silicio recristalizada

Tecnoloxía de preparación de recristalizadocerámica de carburo de silicioinclúe principalmente dous métodos: a sinterización en po e a deposición en vapor (CVD). Entre eles, o método de sinterización en po consiste en sinterizar po de carburo de silicio nun ambiente de alta temperatura para que as partículas de carburo de silicio formen unha estrutura densa mediante a difusión e a recristalización entre os grans. O método de deposición en vapor consiste en depositar carburo de silicio na superficie do substrato mediante unha reacción química de vapor a alta temperatura, formando así unha película ou pezas estruturais de carburo de silicio de alta pureza. Estas dúas tecnoloxías teñen as súas propias vantaxes. O método de sinterización en po é axeitado para a produción a grande escala e ten un baixo custo, mentres que o método de deposición en vapor pode proporcionar unha maior pureza e unha estrutura máis densa, e úsase amplamente no campo dos semicondutores.

2. Propiedades dos materiaiscerámica de carburo de silicio recristalizada

A característica destacada da cerámica de carburo de silicio recristalizado é o seu excelente rendemento en ambientes de alta temperatura. O punto de fusión deste material alcanza os 2700 °C e ten unha boa resistencia mecánica a altas temperaturas. Ademais, o carburo de silicio recristalizado tamén ten unha excelente resistencia á oxidación e á corrosión, e pode permanecer estable en ambientes químicos extremos. Polo tanto, a cerámica RSiC utilizouse amplamente nos campos dos fornos de alta temperatura, os materiais refractarios de alta temperatura e os equipos químicos.

Ademais, o carburo de silicio recristalizado ten unha alta condutividade térmica e pode conducir eficazmente a calor, o que lle dá un importante valor de aplicación enReactores MOCVDe equipos de tratamento térmico na fabricación de obleas de semicondutores. A súa alta condutividade térmica e resistencia aos choques térmicos garanten o funcionamento fiable do equipo en condicións extremas.

3. Campos de aplicación da cerámica de carburo de silicio recristalizada

Fabricación de semicondutores: Na industria dos semicondutores, a cerámica de carburo de silicio recristalizado utilízase para fabricar substratos e soportes en reactores MOCVD. Debido á súa alta resistencia á temperatura, á corrosión e á alta condutividade térmica, os materiais RSiC poden manter un rendemento estable en ambientes de reacción química complexos, garantindo a calidade e o rendemento das obleas de semicondutores.

Industria fotovoltaica: Na industria fotovoltaica, o RSiC utilízase para fabricar a estrutura de soporte dos equipos de crecemento de cristais. Dado que o crecemento de cristais debe levarse a cabo a alta temperatura durante o proceso de fabricación das células fotovoltaicas, a resistencia á calor do carburo de silicio recristalizado garante o funcionamento estable a longo prazo do equipo.

Fornos de alta temperatura: a cerámica RSiC tamén se emprega amplamente en fornos de alta temperatura, como revestimentos e compoñentes de fornos de baleiro, fornos de fusión e outros equipos. A súa resistencia aos choques térmicos e á oxidación convértena nun dos materiais irremplazables nas industrias de alta temperatura.

4. Dirección de investigación de cerámicas de carburo de silicio recristalizadas

Coa crecente demanda de materiais de alto rendemento, a dirección da investigación das cerámicas de carburo de silicio recristalizadas foi quedando gradualmente clara. A investigación futura centrarase nos seguintes aspectos:

Mellora da pureza do material: Para cumprir cos requisitos de maior pureza nos campos dos semicondutores e a fotovoltaica, os investigadores están a explorar formas de mellorar a pureza do RSiC mediante a mellora da tecnoloxía de deposición de vapor ou a introdución de novas materias primas, aumentando así o seu valor de aplicación nestes campos de alta tecnoloxía.

Optimización da microestrutura: Ao controlar as condicións de sinterización e a distribución das partículas de po, pódese optimizar aínda máis a microestrutura do carburo de silicio recristalizado, mellorando así as súas propiedades mecánicas e a resistencia aos choques térmicos.

Materiais compostos funcionais: para adaptarse a contornas de uso máis complexas, os investigadores están a tentar combinar o RSiC con outros materiais para desenvolver materiais compostos con propiedades multifuncionais, como materiais compostos a base de carburo de silicio recristalizado con maior resistencia ao desgaste e condutividade eléctrica.

5. Conclusión

Como material de alto rendemento, a cerámica de carburo de silicio recristalizada utilizouse amplamente en moitos campos debido ás súas excelentes propiedades a altas temperaturas, resistencia á oxidación e á corrosión. A investigación futura centrarase en mellorar a pureza do material, optimizar a microestrutura e desenvolver materiais funcionais compostos para satisfacer as crecentes necesidades industriais. Grazas a estas innovacións tecnolóxicas, espérase que a cerámica de carburo de silicio recristalizada desempeñe un papel máis importante en campos máis tecnolóxicos.