पुनःक्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक की अनुसंधान स्थिति

recrystallizedसिलिकॉन कार्बाइड (RSiC) सिरेमिकक्षेत्रउच्च प्रदर्शन सिरेमिक सामग्रीअपने उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च कठोरता के कारण, इसका व्यापक रूप से कई क्षेत्रों में उपयोग किया गया है, जैसे कि अर्धचालक निर्माण, फोटोवोल्टिक उद्योग, उच्च तापमान भट्टियां और रासायनिक उपकरण। आधुनिक उद्योग में उच्च प्रदर्शन सामग्री की बढ़ती मांग के साथ, पुनर्संयोजित सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक का अनुसंधान और विकास गहरा रहा है।

1. तैयारी की तकनीकपुनःक्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक

पुनःक्रिस्टलीकृत क्रिस्टलीकरण की तैयारी तकनीकसिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिकमुख्य रूप से दो विधियाँ शामिल हैं: पाउडर सिंटरिंग और वाष्प जमाव (CVD)। उनमें से, पाउडर सिंटरिंग विधि उच्च तापमान के वातावरण में सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर को सिंटर करना है ताकि सिलिकॉन कार्बाइड कण अनाज के बीच प्रसार और पुन: क्रिस्टलीकरण के माध्यम से एक सघन संरचना बना सकें। वाष्प जमाव विधि उच्च तापमान पर रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया के माध्यम से सब्सट्रेट की सतह पर सिलिकॉन कार्बाइड जमा करना है, जिससे उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन कार्बाइड फिल्म या संरचनात्मक भागों का निर्माण होता है। इन दोनों तकनीकों के अपने-अपने फायदे हैं। पाउडर सिंटरिंग विधि बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है और इसकी लागत कम है, जबकि वाष्प जमाव विधि उच्च शुद्धता और सघन संरचना प्रदान कर सकती है, और अर्धचालक क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

2. सामग्री के गुणपुनःक्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक

रीक्रिस्टलाइज़्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक की सबसे बड़ी खासियत यह है कि यह उच्च तापमान वाले वातावरण में बेहतरीन प्रदर्शन करता है। इस सामग्री का गलनांक 2700 डिग्री सेल्सियस जितना अधिक होता है, और उच्च तापमान पर इसकी यांत्रिक शक्ति अच्छी होती है। इसके अलावा, रीक्रिस्टलाइज़्ड सिलिकॉन कार्बाइड में ऑक्सीकरण प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध भी बहुत अच्छा होता है, और यह अत्यधिक रासायनिक वातावरण में स्थिर रह सकता है। इसलिए, RSiC सिरेमिक का व्यापक रूप से उच्च तापमान भट्टियों, उच्च तापमान आग रोक सामग्री और रासायनिक उपकरणों के क्षेत्र में उपयोग किया गया है।

इसके अलावा, पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड में उच्च तापीय चालकता होती है और यह प्रभावी रूप से गर्मी का संचालन कर सकता है, जिससे इसका महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मूल्य होता है।एमओसीवीडी रिएक्टरसेमीकंडक्टर वेफर निर्माण में ताप उपचार उपकरण। इसकी उच्च तापीय चालकता और तापीय आघात प्रतिरोध चरम स्थितियों के तहत उपकरण के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करता है।

3. पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक के अनुप्रयोग क्षेत्र

सेमीकंडक्टर निर्माण: सेमीकंडक्टर उद्योग में, MOCVD रिएक्टरों में सब्सट्रेट और सपोर्ट बनाने के लिए रीक्रिस्टलाइज़्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक का उपयोग किया जाता है। अपने उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापीय चालकता के कारण, RSiC सामग्री जटिल रासायनिक प्रतिक्रिया वातावरण में स्थिर प्रदर्शन बनाए रख सकती है, जिससे सेमीकंडक्टर वेफ़र की गुणवत्ता और उपज सुनिश्चित होती है।

फोटोवोल्टिक उद्योग: फोटोवोल्टिक उद्योग में, RSiC का उपयोग क्रिस्टल वृद्धि उपकरणों की सहायक संरचना के निर्माण के लिए किया जाता है। चूँकि फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की निर्माण प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टल वृद्धि को उच्च तापमान पर किया जाना चाहिए, इसलिए पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड का ताप प्रतिरोध उपकरणों के दीर्घकालिक स्थिर संचालन को सुनिश्चित करता है।

उच्च तापमान भट्टियाँ: RSiC सिरेमिक का उपयोग उच्च तापमान भट्टियों में भी व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे कि वैक्यूम भट्टियों, पिघलने वाली भट्टियों और अन्य उपकरणों के अस्तर और घटक। इसका थर्मल शॉक प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध इसे उच्च तापमान उद्योगों में अपूरणीय सामग्रियों में से एक बनाता है।

4. पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक की अनुसंधान दिशा

उच्च प्रदर्शन वाली सामग्रियों की बढ़ती मांग के साथ, पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक की शोध दिशा धीरे-धीरे स्पष्ट हो गई है। भविष्य के शोध निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करेंगे:

सामग्री की शुद्धता में सुधार: अर्धचालक और फोटोवोल्टिक क्षेत्रों में उच्च शुद्धता की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, शोधकर्ता वाष्प जमाव प्रौद्योगिकी में सुधार करके या नए कच्चे माल को शामिल करके RSiC की शुद्धता में सुधार करने के तरीकों की खोज कर रहे हैं, जिससे इन उच्च तकनीक क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोग मूल्य में वृद्धि हो सके।

सूक्ष्म संरचना का अनुकूलन: सिंटरिंग स्थितियों और पाउडर कणों के वितरण को नियंत्रित करके, पुनःक्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड की सूक्ष्म संरचना को और अधिक अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे इसके यांत्रिक गुणों और तापीय आघात प्रतिरोध में सुधार होता है।

कार्यात्मक मिश्रित सामग्री: अधिक जटिल उपयोग के वातावरण के अनुकूल होने के लिए, शोधकर्ता RSiC को अन्य सामग्रियों के साथ संयोजित करने का प्रयास कर रहे हैं, ताकि बहुक्रियाशील गुणों वाली मिश्रित सामग्री विकसित की जा सके, जैसे कि उच्च घर्षण प्रतिरोध और विद्युत चालकता वाली पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड-आधारित मिश्रित सामग्री।

5। उपसंहार

उच्च प्रदर्शन वाली सामग्री के रूप में, उच्च तापमान, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध में उनके उत्कृष्ट गुणों के कारण, पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक का कई क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। भविष्य के शोध में सामग्री की शुद्धता में सुधार, सूक्ष्म संरचना को अनुकूलित करने और बढ़ती औद्योगिक जरूरतों को पूरा करने के लिए समग्र कार्यात्मक सामग्री विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा। इन तकनीकी नवाचारों के माध्यम से, पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक से अधिक उच्च तकनीक वाले क्षेत्रों में बड़ी भूमिका निभाने की उम्मीद है।