ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਮੰਗ ਅਤੇ ਵਰਤੋਂ

ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ,ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ (SiC)ਇੱਕ ਥਰਮਲ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਚਾਲਕ ਵਸਰਾਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਦੇਸ਼ ਅਤੇ ਵਿਦੇਸ਼ਾਂ ਵਿੱਚ ਸਰਗਰਮੀ ਨਾਲ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। SiC ਦੀ ਸਿਧਾਂਤਕ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੁਝ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਰੂਪ 270W/mK ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਗੈਰ-ਸੰਚਾਲਕ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੋਹਰੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, SiC ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਯੰਤਰਾਂ ਦੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਗਰੀ, ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਸਰਾਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਲਈ ਹੀਟਰ ਅਤੇ ਹੀਟਿੰਗ ਪਲੇਟਾਂ, ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਬਾਲਣ ਲਈ ਕੈਪਸੂਲ ਸਮੱਗਰੀ, ਅਤੇ ਕੰਪ੍ਰੈਸਰ ਪੰਪਾਂ ਲਈ ਗੈਸ ਸੀਲਿੰਗ ਰਿੰਗਾਂ ਵਿੱਚ ਦੇਖੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

 

ਦੀ ਵਰਤੋਂਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ

ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵੇਫਰ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਪੀਸਣ ਵਾਲੀਆਂ ਡਿਸਕਾਂ ਅਤੇ ਫਿਕਸਚਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਉਪਕਰਣ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਪੀਸਣ ਵਾਲੀ ਡਿਸਕ ਕਾਸਟ ਆਇਰਨ ਜਾਂ ਕਾਰਬਨ ਸਟੀਲ ਦੀ ਬਣੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਦੀ ਸੇਵਾ ਜੀਵਨ ਛੋਟਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਥਰਮਲ ਵਿਸਥਾਰ ਗੁਣਾਂਕ ਵੱਡਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਵੇਫਰਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਦੌਰਾਨ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਪੀਸਣ ਜਾਂ ਪਾਲਿਸ਼ ਕਰਨ ਦੌਰਾਨ, ਪੀਸਣ ਵਾਲੀ ਡਿਸਕ ਦੇ ਪਹਿਨਣ ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਵਿਗਾੜ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਵੇਫਰ ਦੀ ਸਮਤਲਤਾ ਅਤੇ ਸਮਾਨਤਾ ਦੀ ਗਰੰਟੀ ਦੇਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪੀਸਣ ਵਾਲੀ ਡਿਸਕ ਦੀ ਬਣੀ ਹੋਈ ਹੈ।ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸਇਸਦੀ ਉੱਚ ਕਠੋਰਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਘੱਟ ਪਹਿਨਣ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਥਰਮਲ ਵਿਸਥਾਰ ਗੁਣਾਂਕ ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵੇਫਰਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਸਨੂੰ ਉੱਚ ਗਤੀ ਤੇ ਪੀਸਿਆ ਅਤੇ ਪਾਲਿਸ਼ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

640

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਦੋਂ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵੇਫਰ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਗਰਮੀ ਦੇ ਇਲਾਜ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਅਕਸਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਫਿਕਸਚਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਗਰਮੀ-ਰੋਧਕ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਵਿਨਾਸ਼ਕਾਰੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ, ਵੇਫਰ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਗੰਦਗੀ ਨੂੰ ਫੈਲਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਹੀਰੇ ਵਰਗਾ ਕਾਰਬਨ (DLC) ਅਤੇ ਹੋਰ ਕੋਟਿੰਗਾਂ ਲਗਾਈਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਤੀਜੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਵਾਈਡ-ਬੈਂਡਗੈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧੀ ਵਜੋਂ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਬੈਂਡਗੈਪ ਚੌੜਾਈ (Si ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ 3 ਗੁਣਾ), ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ (Si ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ 3.3 ਗੁਣਾ ਜਾਂ GaA ਨਾਲੋਂ 10 ਗੁਣਾ), ਉੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਮਾਈਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਦਰ (Si ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ 2.5 ਗੁਣਾ) ਅਤੇ ਉੱਚ ਬ੍ਰੇਕਡਾਊਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ (Si ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ 10 ਗੁਣਾ ਜਾਂ GaA ਨਾਲੋਂ 5 ਗੁਣਾ) ਵਰਗੇ ਗੁਣ ਹਨ। SiC ਯੰਤਰ ਵਿਹਾਰਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਰਵਾਇਤੀ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਯੰਤਰਾਂ ਦੇ ਨੁਕਸ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਪਾਵਰ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੀ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਬਣ ਰਹੇ ਹਨ।

 

ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਮੰਗ ਨਾਟਕੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਵਧੀ ਹੈ।

ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਨਿਰੰਤਰ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਨਾਲ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਮੰਗ ਵਿੱਚ ਨਾਟਕੀ ਵਾਧਾ ਹੋਇਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨਿਰਮਾਣ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਸੂਚਕ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ 'ਤੇ ਖੋਜ ਨੂੰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਕਰਨਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। ਜਾਲੀ ਆਕਸੀਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ, ਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨਾ, ਅਤੇ ਜਾਲੀ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ ਪੜਾਅ ਦੀ ਵੰਡ ਨੂੰ ਵਾਜਬ ਢੰਗ ਨਾਲ ਨਿਯਮਤ ਕਰਨਾ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਦੇ ਮੁੱਖ ਤਰੀਕੇ ਹਨ।

ਇਸ ਵੇਲੇ, ਮੇਰੇ ਦੇਸ਼ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਅਧਿਐਨ ਹਨ, ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਵ ਪੱਧਰ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਅਜੇ ਵੀ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਪਾੜਾ ਹੈ। ਭਵਿੱਖ ਦੀਆਂ ਖੋਜ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
● ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕ ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਖੋਜ ਨੂੰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਬਣਾਓ। ਉੱਚ-ਸ਼ੁੱਧਤਾ, ਘੱਟ-ਆਕਸੀਜਨ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਪਾਊਡਰ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਾਲੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਦਾ ਆਧਾਰ ਹੈ;
● ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਸਿਧਾਂਤਕ ਖੋਜ ਦੀ ਚੋਣ ਨੂੰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਬਣਾਉਣਾ;
● ਉੱਚ-ਅੰਤ ਵਾਲੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਬਣਾਓ। ਇੱਕ ਵਾਜਬ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਨਿਯਮਤ ਕਰਕੇ, ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇਹ ਇੱਕ ਜ਼ਰੂਰੀ ਸ਼ਰਤ ਹੈ।

ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਉਪਾਅ

SiC ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਕੁੰਜੀ ਫੋਨੋਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਅਤੇ ਫੋਨੋਨ ਮੀਡ ਫ੍ਰੀ ਪਾਥ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਹੈ। SiC ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੀ ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਅਤੇ ਅਨਾਜ ਸੀਮਾ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ, SiC ਅਨਾਜ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾ ਕੇ, SiC ਜਾਲੀ ਦੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਜਾਂ ਜਾਲੀ ਦੇ ਨੁਕਸ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ, ਅਤੇ SiC ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸੰਚਾਰ ਕੈਰੀਅਰ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ SiC ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸੁਧਾਰਿਆ ਜਾਵੇਗਾ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਦੀ ਕਿਸਮ ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣਾ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਗਰਮੀ ਦਾ ਇਲਾਜ SiC ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਮੁੱਖ ਉਪਾਅ ਹਨ।

 

① ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਦੀ ਕਿਸਮ ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣਾ

ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਾਲੇ SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਤਿਆਰ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਅਕਸਰ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਦੀ ਕਿਸਮ ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, Al2O3 ਸਿਸਟਮ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਵਿੱਚ Al ਜਾਂ O ਤੱਤ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ SiC ਜਾਲੀ ਵਿੱਚ ਘੁਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਖਾਲੀ ਥਾਂਵਾਂ ਅਤੇ ਨੁਕਸ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਫੋਨੋਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜੇਕਰ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਘੱਟ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਸਿੰਟਰ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਘਣ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਦੀ ਉੱਚ ਸਮੱਗਰੀ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਅਤੇ ਨੁਕਸ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਕਰੇਗੀ। ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ SiC ਅਨਾਜਾਂ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਵੀ ਰੋਕ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਫੋਨੋਨਾਂ ਦੇ ਔਸਤ ਮੁਕਤ ਮਾਰਗ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਾਲੇ SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ, ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਜਿੰਨਾ ਸੰਭਵ ਹੋ ਸਕੇ ਘਟਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਦੀ ਚੋਣ ਕਰਨ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰੋ ਜੋ SiC ਜਾਲੀ ਵਿੱਚ ਘੁਲਣ ਵਿੱਚ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹਨ।

640

*SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੇ ਥਰਮਲ ਗੁਣ ਜਦੋਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼ ਜੋੜੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ

ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, BeO ਨਾਲ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਸਹਾਇਤਾ ਵਜੋਂ ਸਿੰਟਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਗਰਮ-ਦਬਾਏ ਹੋਏ SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਵਿੱਚ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਮਰੇ-ਤਾਪਮਾਨ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ (270W·m-1·K-1) ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, BeO ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਜ਼ਹਿਰੀਲਾ ਪਦਾਰਥ ਹੈ ਅਤੇ ਕਾਰਸੀਨੋਜਨਿਕ ਹੈ, ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾਵਾਂ ਜਾਂ ਉਦਯੋਗਿਕ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ ਨਹੀਂ ਹੈ। Y2O3-Al2O3 ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਯੂਟੈਕਟਿਕ ਬਿੰਦੂ 1760℃ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਲਈ ਇੱਕ ਆਮ ਤਰਲ-ਪੜਾਅ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਸਹਾਇਤਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕਿਉਂਕਿ Al3+ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ SiC ਜਾਲੀ ਵਿੱਚ ਘੁਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਇਸ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਸਹਾਇਤਾ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਕਮਰੇ-ਤਾਪਮਾਨ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ 200W·m-1·K-1 ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤ ਜਿਵੇਂ ਕਿ Y, Sm, Sc, Gd ਅਤੇ La SiC ਜਾਲੀ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਆਕਸੀਜਨ ਸਾਂਝ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ SiC ਜਾਲੀ ਦੀ ਆਕਸੀਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, Y2O3-RE2O3 (RE=Sm, Sc, Gd, La) ਸਿਸਟਮ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ (>200W·m-1·K-1) SiC ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਆਮ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਸਹਾਇਤਾ ਹੈ। Y2O3-Sc2O3 ਸਿਸਟਮ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਸਹਾਇਤਾ ਨੂੰ ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ ਲੈਂਦੇ ਹੋਏ, Y3+ ਅਤੇ Si4+ ਦਾ ਆਇਨ ਭਟਕਣ ਮੁੱਲ ਵੱਡਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਦੋਵੇਂ ਠੋਸ ਘੋਲ ਵਿੱਚੋਂ ਨਹੀਂ ਗੁਜ਼ਰਦੇ। 1800~2600℃ 'ਤੇ ਸ਼ੁੱਧ SiC ਵਿੱਚ Sc ਦੀ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਛੋਟੀ ਹੈ, ਲਗਭਗ (2~3)×1017 ਪਰਮਾਣੂ·cm-3।

 

② ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰਮੀ ਦਾ ਇਲਾਜ

SiC ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦਾ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਗਰਮੀ ਇਲਾਜ ਜਾਲੀ ਦੇ ਨੁਕਸ, ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਬਚੇ ਹੋਏ ਤਣਾਅ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ, ਕੁਝ ਅਮੋਰਫਸ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਢਾਂਚਾਗਤ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ, ਅਤੇ ਫੋਨੋਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਕਮਜ਼ੋਰ ਕਰਨ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਗਰਮੀ ਇਲਾਜ SiC ਅਨਾਜਾਂ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਥਰਮਲ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, 1950°C 'ਤੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਗਰਮੀ ਇਲਾਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, SiC ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦਾ ਥਰਮਲ ਪ੍ਰਸਾਰ ਗੁਣਾਂਕ 83.03mm2·s-1 ਤੋਂ 89.50mm2·s-1 ਤੱਕ ਵਧ ਗਿਆ, ਅਤੇ ਕਮਰੇ-ਤਾਪਮਾਨ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ 180.94W·m-1·K-1 ਤੋਂ 192.17W·m-1·K-1 ਤੱਕ ਵਧ ਗਈ। ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਗਰਮੀ ਇਲਾਜ SiC ਸਤਹ ਅਤੇ ਜਾਲੀ 'ਤੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਸਹਾਇਤਾ ਦੀ ਡੀਆਕਸੀਡੇਸ਼ਨ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸੁਧਾਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ SiC ਅਨਾਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਪਰਕ ਨੂੰ ਸਖ਼ਤ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਗਰਮੀ ਇਲਾਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, SiC ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੀ ਕਮਰੇ-ਤਾਪਮਾਨ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।


ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਅਕਤੂਬਰ-24-2024
WhatsApp ਆਨਲਾਈਨ ਚੈਟ ਕਰੋ!