ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന പുതിയ ഊർജ്ജ വ്യവസായമായി സോളാർ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം മാറിയിരിക്കുന്നു. പോളിസിലിക്കൺ, അമോർഫസ് സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഒരു ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപാദന വസ്തുവായി മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന് ഉയർന്ന ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയും മികച്ച വാണിജ്യ നേട്ടങ്ങളുമുണ്ട്, കൂടാതെ സോളാർ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപാദനത്തിന്റെ മുഖ്യധാരയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന രീതികളിൽ ഒന്നാണ് സോക്രോൾസ്കി (CZ). സോക്രോൾസ്കി മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ ചൂളയുടെ ഘടനയിൽ ഫർണസ് സിസ്റ്റം, വാക്വം സിസ്റ്റം, ഗ്യാസ് സിസ്റ്റം, തെർമൽ ഫീൽഡ് സിസ്റ്റം, ഇലക്ട്രിക്കൽ കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന്റെ വളർച്ചയ്ക്ക് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട വ്യവസ്ഥകളിൽ ഒന്നാണ് താപ ഫീൽഡ് സിസ്റ്റം, കൂടാതെ താപ ഫീൽഡിന്റെ താപനില ഗ്രേഡിയന്റ് വിതരണത്താൽ മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന്റെ ഗുണനിലവാരം നേരിട്ട് സ്വാധീനിക്കപ്പെടുന്നു.
താപ മണ്ഡല ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും കാർബൺ വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിതമാണ് (ഗ്രാഫൈറ്റ് വസ്തുക്കളും കാർബൺ/കാർബൺ സംയുക്ത വസ്തുക്കളും), ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, അവയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് അവയെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഭാഗങ്ങൾ, പ്രവർത്തന ഭാഗങ്ങൾ, ചൂടാക്കൽ ഘടകങ്ങൾ, സംരക്ഷണ ഭാഗങ്ങൾ, താപ ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കൾ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന്റെ വലുപ്പം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ, താപ മണ്ഡല ഘടകങ്ങളുടെ വലുപ്പ ആവശ്യകതകളും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരതയും മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും കാരണം മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിനുള്ള താപ മണ്ഡല വസ്തുക്കൾക്കുള്ള ആദ്യ തിരഞ്ഞെടുപ്പായി കാർബൺ/കാർബൺ സംയുക്ത വസ്തുക്കൾ മാറുന്നു.
ക്രാൾസിയൻ മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന്റെ പ്രക്രിയയിൽ, സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുടെ ഉരുകൽ സിലിക്കൺ നീരാവിയും ഉരുകിയ സിലിക്കൺ സ്പ്ലാഷും ഉണ്ടാക്കും, ഇത് കാർബൺ/കാർബൺ താപ മണ്ഡല വസ്തുക്കളുടെ സിലിക്കേഷൻ മണ്ണൊലിപ്പിന് കാരണമാകുന്നു, കൂടാതെ കാർബൺ/കാർബൺ താപ മണ്ഡല വസ്തുക്കളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെയും സേവന ജീവിതത്തെയും ഗുരുതരമായി ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, കാർബൺ/കാർബൺ താപ മണ്ഡല വസ്തുക്കളുടെ സിലിക്കേഷൻ മണ്ണൊലിപ്പ് എങ്ങനെ കുറയ്ക്കാം, അവയുടെ സേവന ജീവിതം എങ്ങനെ മെച്ചപ്പെടുത്താം എന്നത് മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ നിർമ്മാതാക്കളുടെയും കാർബൺ/കാർബൺ താപ മണ്ഡല മെറ്റീരിയൽ നിർമ്മാതാക്കളുടെയും പൊതുവായ ആശങ്കകളിലൊന്നായി മാറിയിരിക്കുന്നു.സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കോട്ടിംഗ്മികച്ച താപ ആഘാത പ്രതിരോധവും വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും കാരണം കാർബൺ/കാർബൺ താപ മണ്ഡല വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതല കോട്ടിംഗ് സംരക്ഷണത്തിനുള്ള ആദ്യ ചോയിസായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു.
ഈ പ്രബന്ധത്തിൽ, മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ഉൽപാദനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന കാർബൺ/കാർബൺ തെർമൽ ഫീൽഡ് വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ആരംഭിച്ച്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കോട്ടിംഗിന്റെ പ്രധാന തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികൾ, ഗുണങ്ങൾ, ദോഷങ്ങൾ എന്നിവ പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, കാർബൺ/കാർബൺ തെർമൽ ഫീൽഡ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കോട്ടിംഗിന്റെ പ്രയോഗവും ഗവേഷണ പുരോഗതിയും കാർബൺ/കാർബൺ തെർമൽ ഫീൽഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ സവിശേഷതകൾക്കനുസരിച്ച് അവലോകനം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ കാർബൺ/കാർബൺ തെർമൽ ഫീൽഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉപരിതല കോട്ടിംഗ് സംരക്ഷണത്തിനുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങളും വികസന നിർദ്ദേശങ്ങളും മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു.
1 തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കോട്ടിംഗ്
1.1 എംബെഡിംഗ് രീതി
സി/ സി-സിക് കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയൽ സിസ്റ്റത്തിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ ആന്തരിക കോട്ടിംഗ് തയ്യാറാക്കാൻ എംബെഡിംഗ് രീതി പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ രീതി ആദ്യം കാർബൺ/കാർബൺ കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയൽ പൊതിയാൻ മിക്സഡ് പൗഡർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ചൂട് ചികിത്സ നടത്തുന്നു. കോട്ടിംഗ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് മിക്സഡ് പൗഡറിനും സാമ്പിളിന്റെ ഉപരിതലത്തിനും ഇടയിൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഭൗതിക-രാസ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര സംഭവിക്കുന്നു. പ്രക്രിയ ലളിതമാണ് എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ഗുണം, ഒരു പ്രക്രിയയ്ക്ക് മാത്രമേ സാന്ദ്രമായ, വിള്ളലുകളില്ലാത്ത മാട്രിക്സ് കോമ്പോസിറ്റ് വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയൂ; പ്രീഫോമിൽ നിന്ന് അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിലേക്ക് ചെറിയ വലുപ്പ മാറ്റം; ഏത് ഫൈബർ ശക്തിപ്പെടുത്തിയ ഘടനയ്ക്കും അനുയോജ്യം; കോട്ടിംഗിനും അടിവസ്ത്രത്തിനും ഇടയിൽ ഒരു പ്രത്യേക കോമ്പോസിഷൻ ഗ്രേഡിയന്റ് രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, ഇത് അടിവസ്ത്രവുമായി നന്നായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന താപനിലയിലെ രാസപ്രവർത്തനം, ഇത് ഫൈബറിന് കേടുവരുത്തും, കാർബൺ/കാർബൺ മാട്രിക്സിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ കുറയുന്നു തുടങ്ങിയ ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. ഗുരുത്വാകർഷണം പോലുള്ള ഘടകങ്ങൾ കാരണം കോട്ടിംഗിന്റെ ഏകത നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, ഇത് കോട്ടിംഗിനെ അസമമാക്കുന്നു.
1.2 സ്ലറി കോട്ടിംഗ് രീതി
സ്ലറി കോട്ടിംഗ് രീതി, കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലും ബൈൻഡറും ഒരു മിശ്രിതത്തിലേക്ക് കലർത്തി, മാട്രിക്സിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ തുല്യമായി ബ്രഷ് ചെയ്ത്, ഒരു നിഷ്ക്രിയ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഉണങ്ങിയ ശേഷം, പൂശിയ മാതൃക ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സിന്റർ ചെയ്ത്, ആവശ്യമായ കോട്ടിംഗ് ലഭിക്കും എന്നതാണ്. ഗുണങ്ങൾ എന്തെന്നാൽ, പ്രക്രിയ ലളിതവും പ്രവർത്തിക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്, കോട്ടിംഗ് കനം നിയന്ത്രിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്; കോട്ടിംഗിനും അടിവസ്ത്രത്തിനും ഇടയിൽ മോശം ബോണ്ടിംഗ് ശക്തിയുണ്ട്, കോട്ടിംഗിന്റെ താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം മോശമാണ്, കോട്ടിംഗിന്റെ ഏകത കുറവാണ് എന്നതാണ് പോരായ്മ.
1.3 രാസ നീരാവി പ്രതികരണ രീതി
ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഖര സിലിക്കൺ പദാർത്ഥത്തെ സിലിക്കൺ നീരാവിയാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ രീതിയാണ് കെമിക്കൽ വേപ്പർ റിയാക്ഷൻ (CVR) രീതി. തുടർന്ന് സിലിക്കൺ നീരാവി മാട്രിക്സിന്റെ ഉൾഭാഗത്തേക്കും ഉപരിതലത്തിലേക്കും വ്യാപിക്കുകയും മാട്രിക്സിലെ കാർബണുമായി സ്ഥലത്തുതന്നെ പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചൂളയിലെ ഏകീകൃത അന്തരീക്ഷം, സ്ഥിരമായ പ്രതികരണ നിരക്ക്, എല്ലായിടത്തും പൂശിയ വസ്തുക്കളുടെ നിക്ഷേപ കനം എന്നിവ ഇതിന്റെ ഗുണങ്ങളാണ്; പ്രക്രിയ ലളിതവും പ്രവർത്തിക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്, കൂടാതെ സിലിക്കൺ നീരാവി മർദ്ദം, നിക്ഷേപ സമയം, മറ്റ് പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവ മാറ്റുന്നതിലൂടെ കോട്ടിംഗ് കനം നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. ചൂളയിലെ സ്ഥാനം സാമ്പിളിനെ വളരെയധികം ബാധിക്കുന്നു എന്നതാണ് പോരായ്മ, ചൂളയിലെ സിലിക്കൺ നീരാവി മർദ്ദം സൈദ്ധാന്തിക ഏകീകൃതതയിലെത്താൻ കഴിയില്ല, അതിന്റെ ഫലമായി അസമമായ കോട്ടിംഗ് കനം ഉണ്ടാകുന്നു.
1.4 രാസ നീരാവി നിക്ഷേപ രീതി
രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം (CVD) എന്നത് ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, അതിൽ ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ വാതക സ്രോതസ്സായും ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള N2/Ar കാരിയർ വാതകമായും ഉപയോഗിച്ച് ഒരു രാസ നീരാവി റിയാക്ടറിലേക്ക് മിശ്രിത വാതകങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുകയും, ഹൈഡ്രോകാർബണുകളെ വിഘടിപ്പിക്കുകയും, സമന്വയിപ്പിക്കുകയും, വ്യാപിപ്പിക്കുകയും, ആഗിരണം ചെയ്യുകയും, നിശ്ചിത താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും ലയിപ്പിച്ച് കാർബൺ/കാർബൺ സംയുക്ത വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ഖര ഫിലിമുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. കോട്ടിംഗിന്റെ സാന്ദ്രതയും പരിശുദ്ധിയും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുമെന്നതാണ് ഇതിന്റെ ഗുണം; കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ആകൃതിയിലുള്ള വർക്ക്പീസിനും ഇത് അനുയോജ്യമാണ്; ഡിപ്പോസിഷൻ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയും ഉപരിതല രൂപഘടനയും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്ക് വളരെ കുറവാണ്, പ്രക്രിയ സങ്കീർണ്ണമാണ്, ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ വിള്ളലുകൾ, മെഷ് വൈകല്യങ്ങൾ, ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ തുടങ്ങിയ കോട്ടിംഗ് വൈകല്യങ്ങൾ ഉണ്ടാകാം എന്നതാണ് ദോഷങ്ങൾ.
ചുരുക്കത്തിൽ, എംബെഡിംഗ് രീതി അതിന്റെ സാങ്കേതിക സവിശേഷതകളിൽ മാത്രം ഒതുങ്ങുന്നു, ഇത് ലബോറട്ടറി, ചെറിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള വസ്തുക്കളുടെ വികസനത്തിനും ഉൽപാദനത്തിനും അനുയോജ്യമാണ്; കോട്ടിംഗ് രീതി അതിന്റെ മോശം സ്ഥിരത കാരണം വൻതോതിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിന് അനുയോജ്യമല്ല. വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപാദനം CVR രീതി നിറവേറ്റാൻ കഴിയും, പക്ഷേ ഉപകരണങ്ങൾക്കും സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്കും ഇതിന് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്. CVD രീതി തയ്യാറാക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ ഒരു രീതിയാണ്എസ്ഐസി കോട്ടിംഗ്, പക്ഷേ പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണത്തിലെ ബുദ്ധിമുട്ട് കാരണം ഇതിന്റെ വില CVR രീതിയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഫെബ്രുവരി-22-2024