ಪ್ರಸ್ತುತ,ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC)ದೇಶ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುವ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. SiC ಯ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಸ್ಫಟಿಕ ರೂಪಗಳು 270W/mK ತಲುಪಬಹುದು, ಇದು ಈಗಾಗಲೇ ವಾಹಕವಲ್ಲದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, SiC ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗಾಗಿ ಹೀಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ತಾಪನ ಫಲಕಗಳು, ಪರಮಾಣು ಇಂಧನಕ್ಕಾಗಿ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಕೋಚಕ ಪಂಪ್ಗಳಿಗೆ ಅನಿಲ ಸೀಲಿಂಗ್ ಉಂಗುರಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು.
ಬಳಕೆಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಅರೆವಾಹಕ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ
ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ಫಿಕ್ಚರ್ಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ. ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಡಿಸ್ಕ್ ಅನ್ನು ಎರಕಹೊಯ್ದ ಕಬ್ಬಿಣ ಅಥವಾ ಇಂಗಾಲದ ಉಕ್ಕಿನಿಂದ ಮಾಡಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಸೇವಾ ಜೀವನವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ಗಳ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಡಿಸ್ಕ್ನ ಸವೆತ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಿರೂಪತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ನ ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರತೆಯನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಡಿಸ್ಕ್ ಅನ್ನು ಇದರಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಗಳುಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನದಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಉಡುಗೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕವು ಮೂಲತಃ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪುಡಿಮಾಡಿ ಹೊಳಪು ಮಾಡಬಹುದು.
ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಾಗ, ಅವುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ನೆಲೆವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವು ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಮತ್ತು ವಿನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲ. ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ವೇಫರ್ ಹಾನಿಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ಮಾಲಿನ್ಯ ಹರಡುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ವಜ್ರದಂತಹ ಇಂಗಾಲ (DLC) ಮತ್ತು ಇತರ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು.
ಇದಲ್ಲದೆ, ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ವೈಡ್-ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರತಿನಿಧಿಯಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಅಗಲ (Si ಗಿಂತ ಸುಮಾರು 3 ಪಟ್ಟು), ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (Si ಗಿಂತ ಸುಮಾರು 3.3 ಪಟ್ಟು ಅಥವಾ GaA ಗಳಿಗಿಂತ 10 ಪಟ್ಟು), ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ವಲಸೆ ದರ (Si ಗಿಂತ ಸುಮಾರು 2.5 ಪಟ್ಟು) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಗಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (Si ಗಿಂತ ಸುಮಾರು 10 ಪಟ್ಟು ಅಥವಾ GaA ಗಳಿಗಿಂತ 5 ಪಟ್ಟು) ಮುಂತಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. SiC ಸಾಧನಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತು ಸಾಧನಗಳ ದೋಷಗಳನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಮೇಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯಾಗುತ್ತಿವೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಗಳ ಬೇಡಿಕೆ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ನಿರಂತರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಅರೆವಾಹಕ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಬೇಡಿಕೆ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ಉಪಕರಣಗಳ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ಪ್ರಮುಖ ಸೂಚಕವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಬಲಪಡಿಸುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಂಶವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು, ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಹಂತದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸಮಂಜಸವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿವೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ನನ್ನ ದೇಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ಗಳ ಕುರಿತು ಕೆಲವು ಅಧ್ಯಯನಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇನ್ನೂ ದೊಡ್ಡ ಅಂತರವಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದ ಸಂಶೋಧನಾ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು ಸೇರಿವೆ:
●ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪೌಡರ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಬಲಪಡಿಸಿ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ, ಕಡಿಮೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪೌಡರ್ ತಯಾರಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ;
● ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಬಲಪಡಿಸುವುದು;
●ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಉಪಕರಣಗಳ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಬಲಪಡಿಸಿ. ಸಮಂಜಸವಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಅಗತ್ಯವಾದ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಗಳ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಕ್ರಮಗಳು
SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಫೋನಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಫೋನಾನ್ ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು. SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಸರಂಧ್ರತೆ ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, SiC ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ, SiC ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಅಥವಾ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು SiC ನಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಸರಣ ವಾಹಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ SiC ಯ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಸ್ಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ವಿಷಯವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ಕ್ರಮಗಳಾಗಿವೆ.
① ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ವಿಷಯವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದು
ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ತಯಾರಿಸುವಾಗ ವಿವಿಧ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ವಿಷಯವು SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, Al2O3 ಸಿಸ್ಟಮ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳಲ್ಲಿನ Al ಅಥವಾ O ಅಂಶಗಳು SiC ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕರಗುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಖಾಲಿ ಜಾಗಗಳು ಮತ್ತು ದೋಷಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಫೋನಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳ ವಿಷಯ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ವಸ್ತುವು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಷಯವು ಕಲ್ಮಶಗಳು ಮತ್ತು ದೋಷಗಳ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅತಿಯಾದ ದ್ರವ ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳು SiC ಧಾನ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಫೋನಾನ್ಗಳ ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ತಯಾರಿಸಲು, ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವಾಗ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳ ವಿಷಯವನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಅವಶ್ಯಕ ಮತ್ತು SiC ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಕರಗಲು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ.
*ವಿಭಿನ್ನ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಏಡ್ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಪ್ರಸ್ತುತ, BeO ಅನ್ನು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಬಿಸಿ-ಒತ್ತಿದ SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಗರಿಷ್ಠ ಕೊಠಡಿ-ತಾಪಮಾನದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು (270W·m-1·K-1) ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, BeO ಹೆಚ್ಚು ವಿಷಕಾರಿ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕಾರಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳು ಅಥವಾ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. Y2O3-Al2O3 ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಡಿಮೆ ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಬಿಂದು 1760℃ ಆಗಿದೆ, ಇದು SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ದ್ರವ-ಹಂತದ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಸಹಾಯವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, Al3+ ಅನ್ನು SiC ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕರಗಿಸುವುದರಿಂದ, ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಸಹಾಯವಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗ, SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಕೊಠಡಿ-ತಾಪಮಾನದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ 200W·m-1·K-1 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.
Y, Sm, Sc, Gd ಮತ್ತು La ನಂತಹ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳು SiC ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕರಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು SiC ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅಂಶವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, Y2O3-RE2O3 (RE=Sm, Sc, Gd, La) ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (>200W·m-1·K-1) SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಸಹಾಯವಾಗಿದೆ. Y2O3-Sc2O3 ಸಿಸ್ಟಮ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಸಹಾಯವನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, Y3+ ಮತ್ತು Si4+ ನ ಅಯಾನು ವಿಚಲನ ಮೌಲ್ಯವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇವೆರಡೂ ಘನ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುವುದಿಲ್ಲ. 1800~2600℃ ನಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ SiC ನಲ್ಲಿ Sc ನ ಕರಗುವಿಕೆ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಸುಮಾರು (2~3)×1017atoms·cm-3.
② ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ
SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು ಜಾಲರಿ ದೋಷಗಳು, ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳು ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಒತ್ತಡಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಕೆಲವು ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕಗಳಾಗಿ ರಚನಾತ್ಮಕ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫೋನಾನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು SiC ಧಾನ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 1950°C ನಲ್ಲಿ ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ, SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಉಷ್ಣ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವು 83.03mm2·s-1 ರಿಂದ 89.50mm2·s-1 ಕ್ಕೆ ಏರಿತು ಮತ್ತು ಕೊಠಡಿ-ತಾಪಮಾನದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು 180.94W·m-1·K-1 ರಿಂದ 192.17W·m-1·K-1 ಕ್ಕೆ ಏರಿತು. ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು SiC ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಸಹಾಯದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು SiC ಧಾನ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಬಿಗಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ, SiC ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಕೊಠಡಿ-ತಾಪಮಾನದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಅಕ್ಟೋಬರ್-24-2024

