Herkristalliseerdsiliciumcarbide (RSiC) keramiekgebiedhoogwaardig keramisch materiaalDankzij de uitstekende bestendigheid tegen hoge temperaturen, oxidatie en corrosie en de hoge hardheid wordt het veelvuldig gebruikt in diverse sectoren, zoals de halfgeleiderproductie, de fotovoltaïsche industrie, hogetemperatuurovens en chemische apparatuur. Met de toenemende vraag naar hoogwaardige materialen in de moderne industrie, wordt het onderzoek naar en de ontwikkeling van gerekristalliseerde siliciumcarbidekeramiek uitgebreid.
1. Voorbereidingstechnologie vangerekristalliseerde siliciumcarbidekeramiek
De bereidingstechnologie van herkristalliseerdsiliciumcarbide keramiekOmvat hoofdzakelijk twee methoden: poedersintering en dampdepositie (CVD). De poedersintermethode bestaat uit het sinteren van siliciumcarbidepoeder onder hoge temperaturen, zodat siliciumcarbidedeeltjes een dichte structuur vormen door diffusie en herkristallisatie tussen de korrels. De dampdepositiemethode bestaat uit het afzetten van siliciumcarbide op het oppervlak van het substraat door middel van een chemische dampreactie bij hoge temperatuur, waardoor een siliciumcarbidefilm met een hoge zuiverheid of structurele onderdelen ontstaan. Deze twee technologieën hebben hun eigen voordelen. De poedersintermethode is geschikt voor grootschalige productie en is goedkoop, terwijl de dampdepositiemethode een hogere zuiverheid en een dichtere structuur kan bieden en veel wordt gebruikt in de halfgeleiderindustrie.
2. Materiaaleigenschappen vangerekristalliseerde siliciumcarbidekeramiek
De opvallende eigenschap van gerekristalliseerd siliciumcarbidekeramiek is de uitstekende prestatie bij hoge temperaturen. Het smeltpunt van dit materiaal is maar liefst 2700 °C en het heeft een goede mechanische sterkte bij hoge temperaturen. Bovendien heeft gerekristalliseerd siliciumcarbide een uitstekende oxidatie- en corrosiebestendigheid en blijft het stabiel in extreme chemische omgevingen. Daarom wordt RSiC-keramiek veel gebruikt in ovens met hoge temperaturen, hittebestendige vuurvaste materialen en chemische apparatuur.
Bovendien heeft gerekristalliseerd siliciumcarbide een hoge thermische geleidbaarheid en kan het effectief warmte geleiden, waardoor het een belangrijke toepassingswaarde heeft inMOCVD-reactorenen warmtebehandelingsapparatuur voor de productie van halfgeleiderwafers. De hoge thermische geleidbaarheid en thermische schokbestendigheid garanderen een betrouwbare werking van de apparatuur onder extreme omstandigheden.
3. Toepassingsgebieden van gerekristalliseerde siliciumcarbidekeramiek
Halfgeleiderproductie: In de halfgeleiderindustrie wordt gerekristalliseerd siliciumcarbidekeramiek gebruikt voor de productie van substraten en dragers in MOCVD-reactoren. Dankzij de hoge temperatuurbestendigheid, corrosiebestendigheid en hoge thermische geleidbaarheid kunnen RSiC-materialen stabiele prestaties leveren in complexe chemische reactieomgevingen, waardoor de kwaliteit en opbrengst van halfgeleiderwafers worden gewaarborgd.
Fotovoltaïsche industrie: In de fotovoltaïsche industrie wordt RSiC gebruikt voor de productie van de draagstructuur van kristalgroeiapparatuur. Omdat kristalgroei bij hoge temperaturen plaatsvindt tijdens het productieproces van fotovoltaïsche cellen, garandeert de hittebestendigheid van gerekristalliseerd siliciumcarbide een stabiele werking van de apparatuur op lange termijn.
Hogetemperatuurovens: RSiC-keramiek wordt ook veel gebruikt in hogetemperatuurovens, zoals bekledingen en componenten van vacuümovens, smeltovens en andere apparatuur. De thermische schokbestendigheid en oxidatiebestendigheid maken het een van de onvervangbare materialen in de hogetemperatuurindustrie.
4. Onderzoeksrichting van gerekristalliseerde siliciumcarbidekeramiek
Met de groeiende vraag naar hoogwaardige materialen is de onderzoeksrichting van gerekristalliseerde siliciumcarbidekeramiek geleidelijk duidelijk geworden. Toekomstig onderzoek zal zich richten op de volgende aspecten:
Verbetering van de zuiverheid van materialen: om te voldoen aan de hogere zuiverheidsvereisten in de halfgeleider- en fotovoltaïsche sector, onderzoeken onderzoekers manieren om de zuiverheid van RSiC te verbeteren door de technologie van dampdepositie te verbeteren of nieuwe grondstoffen te introduceren. Hierdoor wordt de toepassingswaarde ervan in deze hightechsectoren vergroot.
Optimalisatie van de microstructuur: Door de sinteromstandigheden en de verdeling van poederdeeltjes te controleren, kan de microstructuur van gerekristalliseerd siliciumcarbide verder worden geoptimaliseerd, waardoor de mechanische eigenschappen en thermische schokbestendigheid worden verbeterd.
Functionele composietmaterialen: om ze geschikt te maken voor complexere gebruiksomgevingen, proberen onderzoekers RSiC te combineren met andere materialen om composietmaterialen te ontwikkelen met multifunctionele eigenschappen. Denk bijvoorbeeld aan composietmaterialen op basis van gerekristalliseerd siliciumcarbide met een hogere slijtvastheid en elektrische geleidbaarheid.
5. Conclusie
Als hoogwaardig materiaal wordt gerekristalliseerd siliciumcarbidekeramiek veelvuldig gebruikt in diverse sectoren vanwege de uitstekende eigenschappen bij hoge temperaturen, oxidatiebestendigheid en corrosiebestendigheid. Toekomstig onderzoek zal zich richten op het verbeteren van de materiaalzuiverheid, het optimaliseren van de microstructuur en het ontwikkelen van functionele composietmaterialen om te voldoen aan de groeiende industriële behoeften. Door deze technologische innovaties wordt verwacht dat gerekristalliseerd siliciumcarbidekeramiek een grotere rol zal spelen in meer hightechsectoren.
Plaatsingstijd: 24-10-2024