direkristalisasikeramik silikon karbida (RSiC)adalah sebuahbahan keramik berkinerja tinggiKarena ketahanannya yang sangat baik terhadap suhu tinggi, ketahanan terhadap oksidasi, ketahanan terhadap korosi, dan kekerasannya yang tinggi, keramik ini telah banyak digunakan di berbagai bidang, seperti manufaktur semikonduktor, industri fotovoltaik, tungku suhu tinggi, dan peralatan kimia. Dengan meningkatnya permintaan akan material berkinerja tinggi dalam industri modern, penelitian dan pengembangan keramik silikon karbida rekristalisasi semakin mendalam.
1. Teknologi persiapankeramik silikon karbida rekristalisasi
Teknologi persiapan rekristalisasikeramik silikon karbidaterutama mencakup dua metode: sintering serbuk dan pengendapan uap (CVD). Di antara keduanya, metode sintering serbuk adalah menyinter serbuk silikon karbida di bawah lingkungan suhu tinggi sehingga partikel silikon karbida membentuk struktur padat melalui difusi dan rekristalisasi antar butiran. Metode pengendapan uap adalah mengendapkan silikon karbida pada permukaan substrat melalui reaksi uap kimia pada suhu tinggi, sehingga membentuk film silikon karbida dengan kemurnian tinggi atau bagian struktural. Kedua teknologi ini memiliki keunggulan masing-masing. Metode sintering serbuk cocok untuk produksi skala besar dan berbiaya rendah, sedangkan metode pengendapan uap dapat memberikan kemurnian yang lebih tinggi dan struktur yang lebih padat, dan banyak digunakan dalam bidang semikonduktor.
2. Sifat Materialkeramik silikon karbida rekristalisasi
Karakteristik yang menonjol dari keramik silikon karbida rekristalisasi adalah kinerjanya yang sangat baik di lingkungan bersuhu tinggi. Titik leleh material ini mencapai 2700°C, dan memiliki kekuatan mekanis yang baik pada suhu tinggi. Selain itu, silikon karbida rekristalisasi juga memiliki ketahanan oksidasi dan ketahanan korosi yang sangat baik, dan dapat tetap stabil di lingkungan kimia yang ekstrem. Oleh karena itu, keramik RSiC telah banyak digunakan di bidang tungku suhu tinggi, material tahan api suhu tinggi, dan peralatan kimia.
Selain itu, silikon karbida rekristalisasi memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan dapat menghantarkan panas secara efektif, yang membuatnya memiliki nilai aplikasi penting dalamReaktor MOCVDdan peralatan perlakuan panas dalam pembuatan wafer semikonduktor. Konduktivitas termal dan ketahanan guncangan termalnya yang tinggi memastikan pengoperasian peralatan yang andal dalam kondisi ekstrem.
3. Bidang aplikasi keramik silikon karbida rekristalisasi
Pembuatan semikonduktor: Dalam industri semikonduktor, keramik silikon karbida rekristalisasi digunakan untuk membuat substrat dan penyangga dalam reaktor MOCVD. Berkat ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi, dan konduktivitas termal tinggi, material RSiC dapat mempertahankan kinerja stabil dalam lingkungan reaksi kimia kompleks, memastikan kualitas dan hasil wafer semikonduktor.
Industri fotovoltaik: Dalam industri fotovoltaik, RSiC digunakan untuk memproduksi struktur pendukung peralatan pertumbuhan kristal. Karena pertumbuhan kristal perlu dilakukan pada suhu tinggi selama proses pembuatan sel fotovoltaik, ketahanan panas silikon karbida rekristalisasi memastikan pengoperasian peralatan yang stabil dalam jangka panjang.
Tungku suhu tinggi: Keramik RSiC juga banyak digunakan dalam tungku suhu tinggi, seperti pelapis dan komponen tungku vakum, tungku peleburan, dan peralatan lainnya. Ketahanannya terhadap guncangan termal dan ketahanan oksidasi menjadikannya salah satu material yang tak tergantikan dalam industri suhu tinggi.
4. Arah penelitian keramik silikon karbida rekristalisasi
Dengan meningkatnya permintaan akan material berkinerja tinggi, arah penelitian keramik silikon karbida rekristalisasi secara bertahap menjadi jelas. Penelitian di masa mendatang akan berfokus pada aspek-aspek berikut:
Meningkatkan kemurnian material: Untuk memenuhi persyaratan kemurnian yang lebih tinggi di bidang semikonduktor dan fotovoltaik, para peneliti sedang menjajaki cara untuk meningkatkan kemurnian RSiC dengan meningkatkan teknologi deposisi uap atau memperkenalkan bahan baku baru, sehingga meningkatkan nilai aplikasinya di bidang teknologi tinggi ini.
Mengoptimalkan mikrostruktur: Dengan mengendalikan kondisi sintering dan distribusi partikel bubuk, mikrostruktur silikon karbida rekristalisasi dapat dioptimalkan lebih lanjut, sehingga meningkatkan sifat mekanis dan ketahanan terhadap guncangan termal.
Material komposit fungsional: Agar dapat beradaptasi dengan lingkungan penggunaan yang lebih kompleks, para peneliti mencoba menggabungkan RSiC dengan material lain guna mengembangkan material komposit dengan sifat multifungsi, seperti material komposit berbasis silikon karbida rekristalisasi dengan ketahanan aus dan konduktivitas listrik yang lebih tinggi.
5. Kesimpulan
Sebagai material berkinerja tinggi, keramik silikon karbida rekristalisasi telah banyak digunakan di banyak bidang karena sifatnya yang sangat baik dalam suhu tinggi, ketahanan terhadap oksidasi, dan ketahanan terhadap korosi. Penelitian di masa mendatang akan difokuskan pada peningkatan kemurnian material, pengoptimalan struktur mikro, dan pengembangan material fungsional komposit untuk memenuhi kebutuhan industri yang terus meningkat. Melalui inovasi teknologi ini, keramik silikon karbida rekristalisasi diharapkan dapat memainkan peran yang lebih besar di bidang yang lebih berteknologi tinggi.
Waktu posting: 24-Okt-2024