Nowoczesne C, N, B i inne beztlenkowe, zaawansowane technologicznie surowce ogniotrwałe, spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym jest rozległy, ekonomiczny, można go nazwać piaskiem szmerglowym lub ogniotrwałym. Czysty węglik krzemu jest bezbarwnym, przezroczystym kryształem. Jaka jest więc struktura materiału i właściwości węglika krzemu?
Spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym
Struktura materiałowa węglika krzemu spiekanego pod ciśnieniem atmosferycznym:
Spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym stosowany w przemyśle jest jasnożółty, zielony, niebieski i czarny w zależności od rodzaju i zawartości zanieczyszczeń, a czystość jest różna i przezroczystość jest różna. Struktura krystaliczna węglika krzemu jest podzielona na pluton sześciowyrazowy lub w kształcie diamentu i pluton sześcienny-sic. Pluton-sic tworzy różnorodne odkształcenia ze względu na różną kolejność ułożenia atomów węgla i krzemu w strukturze krystalicznej i odkryto ponad 70 rodzajów odkształceń. Beta-SIC przekształca się w alfa-SIC powyżej 2100. Przemysłowy proces węglika krzemu jest rafinowany wysokiej jakości piaskiem kwarcowym i koksem naftowym w piecu oporowym. Rafinowane bloki węglika krzemu są kruszone, czyszczone kwasowo-zasadowo, oddzielane magnetycznie, przesiewane lub poddawane selekcji wody w celu wytworzenia produktów o różnych rozmiarach cząstek.
Charakterystyka materiałowa węglika krzemu spiekanego pod ciśnieniem atmosferycznym:
Węglik krzemu ma dobrą stabilność chemiczną, przewodność cieplną, współczynnik rozszerzalności cieplnej, odporność na zużycie, więc oprócz zastosowań ściernych, istnieje wiele zastosowań: Na przykład proszek węglika krzemu jest powlekany na wewnętrznej ścianie wirnika turbiny lub bloku cylindrów za pomocą specjalnego procesu, który może poprawić odporność na zużycie i wydłużyć żywotność 1 do 2 razy. Wykonany z odpornych na ciepło, małych rozmiarów, lekki, o wysokiej wytrzymałości materiałów ogniotrwałych wysokiej jakości, wydajność energetyczna jest bardzo dobra. Niskiej jakości węglik krzemu (w tym około 85% SiC) jest doskonałym odtleniaczem do zwiększania szybkości produkcji stali i łatwej kontroli składu chemicznego w celu poprawy jakości stali. Ponadto spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym jest również szeroko stosowany w produkcji części elektrycznych prętów krzemowo-węglowych.
Węglik krzemu jest bardzo twardy. Twardość Morse'a wynosi 9,5, co plasuje go na drugim miejscu po twardym diamencie na świecie (10), jest półprzewodnikiem o doskonałej przewodności cieplnej, może oprzeć się utlenianiu w wysokich temperaturach. Węglik krzemu ma co najmniej 70 typów krystalicznych. Pluton-węglik krzemu jest powszechnym izomerem, który tworzy się w temperaturach powyżej 2000 i ma heksagonalną strukturę krystaliczną (podobną do wurcytu). Spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym
Zastosowanie węglika krzemu w przemyśle półprzewodnikowym
Łańcuch przemysłowy półprzewodników z węglika krzemu obejmuje głównie proszek węglika krzemu o wysokiej czystości, podłoża monokrystaliczne, warstwy epitaksjalne, komponenty mocy, obudowy modułów i zastosowania końcowe.
1. Podłoże monokrystaliczne Podłoże monokrystaliczne to materiał podtrzymujący półprzewodnik, materiał przewodzący i podłoże wzrostu epitaksjalnego. Obecnie metody wzrostu monokrystalicznego SiC obejmują metodę fizycznego transferu z fazy gazowej (metoda PVT), metodę fazy ciekłej (metoda LPE) i metodę osadzania chemicznego z fazy gazowej w wysokiej temperaturze (metoda HTCVD). Spiekany węglik krzemu pod ciśnieniem atmosferycznym
2. Arkusz epitaksjalny Arkusz epitaksjalny z węglika krzemu, arkusz węglika krzemu, monokrystaliczna warstwa (warstwa epitaksjalna) o tym samym kierunku co kryształ podłoża, który ma pewne wymagania dla podłoża z węglika krzemu. W praktycznych zastosowaniach, urządzenia półprzewodnikowe o szerokiej przerwie energetycznej są prawie wszystkie produkowane w warstwie epitaksjalnej, a sam układ krzemowy jest używany tylko jako podłoże, w tym podłoże warstwy epitaksjalnej GaN.
3. Proszek węglika krzemu o wysokiej czystości Proszek węglika krzemu o wysokiej czystości jest surowcem do produkcji monokryształów węglika krzemu metodą PVT, a czystość produktu bezpośrednio wpływa na jakość produkcji i właściwości elektryczne monokryształu węglika krzemu.
4. Urządzenie zasilające to szerokopasmowe źródło zasilania wykonane z materiału węglika krzemu, które ma cechy wysokiej temperatury, wysokiej częstotliwości i wysokiej wydajności. Zgodnie z formą działania urządzenia, urządzenie zasilające SiC obejmuje głównie diodę mocy i lampę przełączającą moc.
5. Terminal W zastosowaniach półprzewodnikowych trzeciej generacji półprzewodniki z węglika krzemu mają tę zaletę, że są uzupełnieniem półprzewodników z azotku galu. Ze względu na wysoką wydajność konwersji, niskie właściwości grzewcze, lekkość i inne zalety urządzeń SiC, popyt przemysłu downstream stale rośnie, a istnieje tendencja do zastępowania urządzeń SiO2.
Czas publikacji: 16-06-2023