Дахин талсжуулсанцахиурын карбид (RSiC) керамикньөндөр хүчин чадалтай керамик материалӨндөр температурт тэсвэртэй, исэлдэлтэд тэсвэртэй, зэврэлтэд тэсвэртэй, өндөр хатуулагтай тул хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл, фотоволтайк үйлдвэрлэл, өндөр температурт зуух, химийн тоног төхөөрөмж зэрэг олон салбарт өргөн хэрэглэгдэж ирсэн. Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн өндөр хүчин чадалтай материалын эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан дахин талстжуулсан цахиурын карбидын керамикийн судалгаа, хөгжүүлэлт гүнзгийрч байна.
1. Бэлтгэх технологидахин талсжуулсан цахиурын карбидын керамик
Дахин талсжуулсан бүтээгдэхүүнийг бэлтгэх технологицахиурын карбид керамикголчлон нунтаг хайлуулах болон уураар тунадасжуулах (CVD) гэсэн хоёр аргыг агуулдаг. Тэдгээрийн дотроос нунтаг хайлуулах арга нь цахиурын карбидын нунтагыг өндөр температурын орчинд хайлуулах бөгөөд ингэснээр цахиурын карбидын хэсгүүд нь мөхлөгүүдийн хооронд диффуз болон дахин талсжих замаар нягт бүтэц үүсгэдэг. Уураар тунадасжуулах арга нь цахиурын карбидыг өндөр температурт химийн уурын урвалаар суурь гадаргуу дээр хуримтлуулж, улмаар өндөр цэвэршилттэй цахиурын карбидын хальс эсвэл бүтцийн эд анги үүсгэдэг. Эдгээр хоёр технологи нь өөрийн гэсэн давуу талтай. Нунтаг хайлуулах арга нь том хэмжээний үйлдвэрлэлд тохиромжтой бөгөөд бага өртөгтэй байдаг бол уураар тунадасжуулах арга нь илүү өндөр цэвэршилт, илүү нягт бүтэцтэй байх боломжтой бөгөөд хагас дамжуулагчийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
2. Материалын шинж чанарууддахин талсжуулсан цахиурын карбидын керамик
Дахин талсжуулсан цахиурын карбидын керамикийн онцгой шинж чанар нь өндөр температурын орчинд маш сайн гүйцэтгэлтэй байдаг. Энэ материалын хайлах цэг нь 2700°C хүртэл өндөр бөгөөд өндөр температурт сайн механик бат бөх чанартай байдаг. Үүнээс гадна дахин талсжуулсан цахиурын карбид нь исэлдэлт болон зэврэлтэнд маш сайн тэсвэртэй бөгөөд хэт химийн орчинд тогтвортой хэвээр байж чаддаг. Тиймээс RSiC керамикийг өндөр температурын зуух, өндөр температурт галд тэсвэртэй материал, химийн тоног төхөөрөмжийн салбарт өргөн ашиглаж ирсэн.
Үүнээс гадна, дахин талстжуулсан цахиурын карбид нь өндөр дулаан дамжуулалттай бөгөөд дулааныг үр дүнтэй дамжуулж чаддаг тул хэрэглээний чухал ач холбогдолтой болгодог.MOCVD реакторуудболон хагас дамжуулагч хавтангийн үйлдвэрлэлд дулааны боловсруулалтын тоног төхөөрөмж. Өндөр дулаан дамжуулалт болон дулааны цохилтод тэсвэртэй байдал нь тоног төхөөрөмжийн хэт хүнд нөхцөлд найдвартай ажиллагааг хангадаг.
3. Дахин талсжуулсан цахиурын карбидын керамикийн хэрэглээний талбарууд
Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл: Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд MOCVD реакторын суурь болон тулгуур үйлдвэрлэхэд дахин талстжуулсан цахиурын карбидын керамикийг ашигладаг. Өндөр температурт тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, өндөр дулаан дамжуулалттай тул RSiC материалууд нь нарийн төвөгтэй химийн урвалын орчинд тогтвортой гүйцэтгэлийг хадгалж, хагас дамжуулагч хавтангийн чанар, гарцыг баталгаажуулдаг.
Фотоволтайкийн үйлдвэрлэл: Фотоволтайкийн үйлдвэрлэлд RSiC-ийг болор ургуулах төхөөрөмжийн тулгуур бүтцийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Фотоволтайк эсийн үйлдвэрлэлийн явцад болор ургалтыг өндөр температурт хийх шаардлагатай тул дахин талстжуулсан цахиурын карбидын халуунд тэсвэртэй байдал нь тоног төхөөрөмжийн урт хугацааны тогтвортой ажиллагааг хангадаг.
Өндөр температурт тэсвэртэй зуух: RSiC керамикийг вакуум зуух, хайлуулах зуух болон бусад тоног төхөөрөмжийн доторлогоо, эд анги зэрэг өндөр температурт тэсвэртэй зууханд өргөн ашигладаг. Дулааны цохилтод тэсвэртэй байдал болон исэлдэлтэд тэсвэртэй байдал нь үүнийг өндөр температурт тэсвэртэй үйлдвэрлэлийн орлуулшгүй материалын нэг болгодог.
4. Дахин талсжуулсан цахиурын карбидын керамикийн судалгааны чиглэл
Өндөр хүчин чадалтай материалын эрэлт хэрэгцээ өсөн нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан дахин талстжуулсан цахиурын карбидын керамикийн судалгааны чиглэл аажмаар тодорхой болж байна. Цаашдын судалгаа дараах талуудад чиглэгдэх болно.
Материалын цэвэр байдлыг сайжруулах: Хагас дамжуулагч болон фотоволтайкийн салбарт өндөр цэвэршилтийн шаардлагыг хангахын тулд судлаачид ууршуулах технологийг сайжруулах эсвэл шинэ түүхий эд нэвтрүүлэх замаар RSiC-ийн цэвэр байдлыг сайжруулах арга замыг судалж, улмаар эдгээр өндөр технологийн салбарт түүний хэрэглээний үнэ цэнийг нэмэгдүүлэх арга замыг судалж байна.
Бичил бүтцийг оновчтой болгох: Шаталтын нөхцөл болон нунтаг хэсгүүдийн тархалтыг хянах замаар дахин талстжуулсан цахиурын карбидын бичил бүтцийг цаашид оновчтой болгож, улмаар түүний механик шинж чанар болон дулааны цохилтод тэсвэртэй байдлыг сайжруулж болно.
Функциональ нийлмэл материал: Илүү нарийн төвөгтэй хэрэглээний орчинд дасан зохицохын тулд судлаачид RSiC-ийг бусад материалтай хослуулан элэгдэлд тэсвэртэй, цахилгаан дамжуулах чанар өндөртэй дахин талстжуулсан цахиурын карбид дээр суурилсан нийлмэл материал гэх мэт олон үйлдэлт шинж чанартай нийлмэл материалыг боловсруулахыг оролдож байна.
5. Дүгнэлт
Өндөр хүчин чадалтай материалын хувьд дахин талстжуулсан цахиурын карбидын керамик нь өндөр температур, исэлдэлтэд тэсвэртэй байдал, зэврэлтэд тэсвэртэй байдлын маш сайн шинж чанараараа олон салбарт өргөн хэрэглэгдэж ирсэн. Ирээдүйн судалгаа нь материалын цэвэр байдлыг сайжруулах, бичил бүтцийг оновчтой болгох, өсөн нэмэгдэж буй үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангахын тулд нийлмэл функциональ материалыг боловсруулахад чиглэгдэх болно. Эдгээр технологийн шинэчлэлүүдийн тусламжтайгаар дахин талстжуулсан цахиурын карбидын керамик нь өндөр технологийн салбарт илүү их үүрэг гүйцэтгэнэ гэж найдаж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 10-р сарын 24