Rekristaliziranosilicij-karbidna (RSiC) keramikasuvisokoučinkoviti keramički materijalZbog izvrsne otpornosti na visoke temperature, otpornosti na oksidaciju, otpornosti na koroziju i visoke tvrdoće, široko se koristi u mnogim područjima, kao što su proizvodnja poluvodiča, fotonaponska industrija, visokotemperaturne peći i kemijska oprema. S rastućom potražnjom za visokoučinkovitim materijalima u modernoj industriji, istraživanje i razvoj rekristalizirane silicij-karbidne keramike se produbljuje.
1. Tehnologija pripremerekristalizirana silicijeva karbidna keramika
Tehnologija pripreme rekristaliziranogsilicij-karbidna keramikaUglavnom uključuje dvije metode: sinteriranje praha i taloženje parom (CVD). Među njima, metoda sinteriranja praha je sinteriranje praha silicijevog karbida u okruženju visoke temperature tako da čestice silicijevog karbida tvore gustu strukturu difuzijom i rekristalizacijom između zrna. Metoda taloženja parom je taloženje silicijevog karbida na površinu podloge kemijskom reakcijom pare na visokoj temperaturi, čime se formira film silicijevog karbida visoke čistoće ili strukturni dijelovi. Ove dvije tehnologije imaju svoje prednosti. Metoda sinteriranja praha prikladna je za proizvodnju velikih razmjera i ima nisku cijenu, dok metoda taloženja parom može pružiti veću čistoću i gušću strukturu te se široko koristi u području poluvodiča.
2. Materijalna svojstvarekristalizirana silicijeva karbidna keramika
Izvanredna karakteristika rekristalizirane silicij-karbidne keramike su izvrsne performanse u okruženjima visokih temperatura. Talište ovog materijala je visoko i do 2700 °C, a ima dobru mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama. Osim toga, rekristalizirani silicij-karbid također ima izvrsnu otpornost na oksidaciju i koroziju te može ostati stabilan u ekstremnim kemijskim okruženjima. Stoga se RSiC keramika široko koristi u područjima visokotemperaturnih peći, visokotemperaturnih vatrostalnih materijala i kemijske opreme.
Osim toga, rekristalizirani silicijev karbid ima visoku toplinsku vodljivost i može učinkovito provoditi toplinu, što mu daje važnu primjenu uMOCVD reaktorii opremu za toplinsku obradu u proizvodnji poluvodičkih pločica. Njegova visoka toplinska vodljivost i otpornost na toplinske udare osiguravaju pouzdan rad opreme u ekstremnim uvjetima.
3. Područja primjene rekristalizirane silicij-karbidne keramike
Proizvodnja poluvodiča: U poluvodičkoj industriji, rekristalizirana silicijeva karbidna keramika koristi se za proizvodnju supstrata i nosača u MOCVD reaktorima. Zbog svoje visoke temperaturne otpornosti, otpornosti na koroziju i visoke toplinske vodljivosti, RSiC materijali mogu održavati stabilne performanse u složenim kemijskim reakcijskim okruženjima, osiguravajući kvalitetu i prinos poluvodičkih pločica.
Fotonaponska industrija: U fotonaponskoj industriji, RSiC se koristi za proizvodnju potporne strukture opreme za rast kristala. Budući da se rast kristala mora provoditi na visokoj temperaturi tijekom procesa proizvodnje fotonaponskih ćelija, otpornost rekristaliziranog silicijevog karbida na toplinu osigurava dugotrajan stabilan rad opreme.
Visokotemperaturne peći: RSiC keramika se također široko koristi u visokotemperaturnim pećima, kao što su obloge i komponente vakuumskih peći, peći za taljenje i druge opreme. Njena otpornost na toplinske udare i otpornost na oksidaciju čine je jednim od nezamjenjivih materijala u industrijama s visokim temperaturama.
4. Smjer istraživanja rekristalizirane silicij-karbidne keramike
S rastućom potražnjom za visokoučinkovitim materijalima, smjer istraživanja rekristalizirane silicij-karbidne keramike postupno je postao jasan. Buduća istraživanja usredotočit će se na sljedeće aspekte:
Poboljšanje čistoće materijala: Kako bi se zadovoljili viši zahtjevi za čistoćom u području poluvodiča i fotonapona, istraživači istražuju načine za poboljšanje čistoće RSiC-a poboljšanjem tehnologije taloženja parom ili uvođenjem novih sirovina, čime se povećava njegova primjenjivost u tim visokotehnološkim područjima.
Optimizacija mikrostrukture: Kontroliranjem uvjeta sinteriranja i raspodjele čestica praha, mikrostruktura rekristaliziranog silicijevog karbida može se dodatno optimizirati, čime se poboljšavaju njegova mehanička svojstva i otpornost na toplinske udare.
Funkcionalni kompozitni materijali: Kako bi se prilagodili složenijim uvjetima korištenja, istraživači pokušavaju kombinirati RSiC s drugim materijalima kako bi razvili kompozitne materijale s višenamjenskim svojstvima, poput rekristaliziranih kompozitnih materijala na bazi silicijevog karbida s većom otpornošću na habanje i električnom vodljivošću.
5. Zaključak
Kao visokoučinkoviti materijal, rekristalizirana silicijeva karbidna keramika široko se koristi u mnogim područjima zbog svojih izvrsnih svojstava na visokim temperaturama, otpornosti na oksidaciju i koroziju. Buduća istraživanja usredotočit će se na poboljšanje čistoće materijala, optimizaciju mikrostrukture i razvoj kompozitnih funkcionalnih materijala kako bi se zadovoljile rastuće industrijske potrebe. Očekuje se da će rekristalizirana silicijeva karbidna keramika, zahvaljujući ovim tehnološkim inovacijama, igrati veću ulogu u visokotehnološkim područjima.
Vrijeme objave: 24. listopada 2024.