1. გრაფიტის კრისტალური ნავი CVD-SiC საფარით
გრაფიტის დამუშავება მარტივია და მისი დამზადება შესაძლებელია ერთი ბლოკის მასალისგან მრავალი პროცედურის გამოყენებით. რადგან გრაფიტი ფოროვანი მასალაა, მის ზედაპირზე უნდა დაიფაროს დაახლოებით 100 მკმ სისქის SiC ფენა, რათა თავიდან იქნას აცილებული გრაფიტის ზედაპირის სხვადასხვა ნახევარგამტარული წარმოების პირდაპირი ზემოქმედებით გამოწვეული კონკრეტული პრობლემა. თუმცა, გრაფიტის სისქე...CVD-SiC საფარიმისი კონტროლი ადვილი არ არის, განსაკუთრებით ზოგიერთ ღრმა ხვრელსა და კუთხეში, სადაც საფარი შეიძლება უფრო თხელი იყოს. გრაფიტის კორპუსსა და SiC ფენას შორის თერმული გაფართოების კოეფიციენტის (CTE) შეუსაბამობის გამო (25-1400℃, საშუალოდ 4.4×10e-6/℃ SIC-ისთვის და 7.1×10e-6/℃ გრაფიტისთვის), SiC ფენა, როგორც წესი, იშლება ტემპერატურის რამდენიმე მატებისა და ვარდნის შემდეგ. როდესაც გრაფიტი გამოაშკარავდება, კოროზიული აირები ან სითხეები შეაღწევს ფოროვან გრაფიტის კორპუსში და მათი სრულად მოშორება რთული იქნება, რაც მაღალტემპერატურულ პროცესებში ნაწილაკების წარმოქმნას იწვევს. SiC-ით დაფარული ეს გრაფიტის ნავი ყველაზე იაფია და აქვს ყველაზე მოკლე სიცოცხლის ხანგრძლივობა, დაახლოებით ერთი წელი.
2. გადაკრისტალებული SiC კრისტალური ნავი CVD-SiC საფარით
რეკრისტალიზებული SiC კრისტალური ნავები, როგორც წესი, წარმოიქმნება თავდაპირველად რამდენიმე ერთეული ნაწილის შედუღებითა და დამუშავებით, შემდეგ თითოეული ნაწილის Si პასტით შეერთებით მაღალ ტემპერატურაზე კრისტალური ნავის შესაქმნელად და ბოლოს CVD-SiC საფარის (დაახლოებით 100 მკმ) წასმით. რადგან რეკრისტალიზაცია ფოროვანია, ნაწილაკების შეყვანა ნახევარგამტარულ პროცესებში ასევე შესაძლებელია SiC საფარის გარეშე. გარდა ამისა, შემაკავშირებელ ზონაში Si პასტა ვერ უძლებს იმავე მაღალ ტემპერატურას, რასაც SiC მასალა. ამ რეკრისტალიზებული SiC კრისტალური ნავის წარმოების პროცესი CVD-SiC საფარით ყველაზე ხანგრძლივია და ღირებულებაც ძალიან მაღალია. SiC-ით დაფარულ გრაფიტის კრისტალურ ნავთან შედარებით, CVD-SiC-ით დაფარულ რეკრისტალიზებული SiC კრისტალური ნავს არ აქვს CTE შეუსაბამობის პრობლემა, მაგრამ მჟავამ გამორეცხვამ და შეჯახებამ ასევე შეიძლება გამოიწვიოს SiC საფარის ჩამოვარდნა. მისი მომსახურების ვადა ოდნავ მეტია, დაახლოებით 2-3 წელი.
3. ერთნაწილიანი SiC კრისტალური ნავი გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების საფარის გარეშე
CVD საფარის გარეშე კრისტალური ნავებისთვის ზედაპირი მკვრივი უნდა იყოს. არსებობს მკვრივი SiC მასალების ორი ტიპი: წნევის გარეშე შედუღებული SiC (SSiC) და რეაქციით შედუღებული SiC (RBSiC, ასევე ცნობილი როგორც სილიციუმით გაჟღენთილი SiC, SiSiC). თუმცა, ამ ორი ტიპის SiC-დან არცერთი არ შეიძლება შედუღდეს ერთ ერთეულად, კვარცის მსგავსად. SiC-ის წარმოქმნა ფხვნილისგან და მისი დაწვა ერთნაწილიანი, ერთნაწილიანი კრისტალური ნავის სავარაუდო ფორმამდე ადვილი არ არის. გარდა ამისა, SiC ძალიან მაგარი და ძნელად დასამუშავებელია, რაც იწვევს ერთნაწილიანი, ერთნაწილიანი SiC კრისტალური ნავების დამუშავების უკიდურესად მაღალ ხარჯებს. მიუხედავად იმისა, რომ RBSiC-ის სავარაუდო ფორმის ფორმირება ოდნავ უფრო ადვილია, ვიდრე SSiC-ის, ის მაინც ძალიან მაგარია. გარდა ამისა, RBSC შეიცავს 10-15%-მდე თავისუფალ Si-ს, რაც მას არ აძლევს საშუალებას გაუძლოს იმავე მაღალ ტემპერატურას, როგორც SSiC მასალებს. ზოგადად, მას შეუძლია გაუძლოს 1400°C-ზე დაბალ ტემპერატურას. გარდა ამისა, თავისუფალი Si ადვილად იჭედება HF მჟავას მიერ, რაც იწვევს ნაწილაკების წარმოქმნას.
4. Kallex SiC მოდულური ბროლის ნავი
ბლოკის ნაწილები მუშავდება ფორმირების, შედუღების და დაფქვის გზით, წნევის გარეშე შედუღებული SiC მასალის გამოყენებით, რომლის სისუფთავეა 99.675%. შემდეგ ისინი ერთმანეთთან შერწყმულია SSiC ხრახნებით, თხილით და ა.შ. და დამაგრებულია SSiC ქინძისთავებით, რათა უზრუნველყოფილი იყოს დატვირთვის ტარების უნარი. SiC საფარის გარეშე, არ არსებობს საფარის ნაწილობრივი დაზიანების რისკი. გარდა ამისა, მისი გამოყენება შესაძლებელია დიდი ხნის განმავლობაში მკაცრ გარემოში, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურა (1600℃) და HF მჟავა, ხუთ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 19 აგვისტო