Status da pesquisa de cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas

Recristalizadocerâmicas de carboneto de silício (RSiC)áreamaterial cerâmico de alto desempenhoDevido à sua excelente resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação, resistência à corrosão e alta dureza, tem sido amplamente utilizado em diversas áreas, como fabricação de semicondutores, indústria fotovoltaica, fornos de alta temperatura e equipamentos químicos. Com a crescente demanda por materiais de alto desempenho na indústria moderna, a pesquisa e o desenvolvimento de cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas estão se aprofundando.

1. Tecnologia de preparação decerâmicas de carboneto de silício recristalizadas

A tecnologia de preparação de recristalizadoscerâmicas de carboneto de silícioInclui principalmente dois métodos: sinterização de pó e deposição de vapor (CVD). Entre eles, o método de sinterização de pó consiste em sinterizar o pó de carboneto de silício em um ambiente de alta temperatura para que as partículas de carboneto de silício formem uma estrutura densa por meio de difusão e recristalização entre os grãos. O método de deposição de vapor consiste em depositar carboneto de silício na superfície do substrato por meio de uma reação química de vapor em alta temperatura, formando assim um filme de carboneto de silício de alta pureza ou peças estruturais. Essas duas tecnologias têm suas próprias vantagens. O método de sinterização de pó é adequado para produção em larga escala e tem baixo custo, enquanto o método de deposição de vapor pode fornecer maior pureza e estrutura mais densa, sendo amplamente utilizado no campo de semicondutores.

2. Propriedades do material decerâmicas de carboneto de silício recristalizadas

A característica marcante das cerâmicas de carboneto de silício recristalizado é seu excelente desempenho em ambientes de alta temperatura. O ponto de fusão deste material chega a 2700 °C e apresenta boa resistência mecânica em altas temperaturas. Além disso, o carboneto de silício recristalizado também apresenta excelente resistência à oxidação e à corrosão, permanecendo estável em ambientes químicos extremos. Portanto, as cerâmicas RSiC têm sido amplamente utilizadas em fornos de alta temperatura, materiais refratários de alta temperatura e equipamentos químicos.

Além disso, o carboneto de silício recristalizado tem alta condutividade térmica e pode conduzir calor de forma eficaz, o que o torna de importante valor de aplicação emReatores MOCVDe equipamentos de tratamento térmico na fabricação de wafers semicondutores. Sua alta condutividade térmica e resistência ao choque térmico garantem a operação confiável do equipamento em condições extremas.

3. Campos de aplicação de cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas

Fabricação de semicondutores: Na indústria de semicondutores, cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas são utilizadas na fabricação de substratos e suportes em reatores MOCVD. Devido à sua alta resistência à temperatura, resistência à corrosão e alta condutividade térmica, os materiais RSiC podem manter um desempenho estável em ambientes complexos de reações químicas, garantindo a qualidade e o rendimento dos wafers semicondutores.

Indústria fotovoltaica: Na indústria fotovoltaica, o RSiC é utilizado na fabricação da estrutura de suporte de equipamentos de crescimento de cristais. Como o crescimento de cristais precisa ser realizado em altas temperaturas durante o processo de fabricação de células fotovoltaicas, a resistência ao calor do carboneto de silício recristalizado garante a operação estável a longo prazo do equipamento.

Fornos de alta temperatura: As cerâmicas RSiC também são amplamente utilizadas em fornos de alta temperatura, como revestimentos e componentes de fornos a vácuo, fornos de fusão e outros equipamentos. Sua resistência ao choque térmico e à oxidação a tornam um dos materiais insubstituíveis nas indústrias de alta temperatura.

4. Direção da pesquisa de cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas

Com a crescente demanda por materiais de alto desempenho, a direção da pesquisa em cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas tornou-se gradualmente clara. Pesquisas futuras se concentrarão nos seguintes aspectos:

Melhorando a pureza do material: Para atender aos requisitos de maior pureza nos campos de semicondutores e fotovoltaicos, os pesquisadores estão explorando maneiras de melhorar a pureza do RSiC aprimorando a tecnologia de deposição de vapor ou introduzindo novas matérias-primas, aumentando assim seu valor de aplicação nesses campos de alta tecnologia.

Otimização da microestrutura: Ao controlar as condições de sinterização e a distribuição das partículas de pó, a microestrutura do carboneto de silício recristalizado pode ser ainda mais otimizada, melhorando assim suas propriedades mecânicas e resistência ao choque térmico.

Materiais compósitos funcionais: Para se adaptar a ambientes de uso mais complexos, os pesquisadores estão tentando combinar o RSiC com outros materiais para desenvolver materiais compósitos com propriedades multifuncionais, como materiais compósitos à base de carboneto de silício recristalizado com maior resistência ao desgaste e condutividade elétrica.

5. Conclusão

Como um material de alto desempenho, as cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas têm sido amplamente utilizadas em diversas áreas devido às suas excelentes propriedades em altas temperaturas, resistência à oxidação e resistência à corrosão. Pesquisas futuras se concentrarão na melhoria da pureza do material, na otimização da microestrutura e no desenvolvimento de materiais compósitos funcionais para atender às crescentes necessidades industriais. Por meio dessas inovações tecnológicas, espera-se que as cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas desempenhem um papel cada vez mais relevante em áreas de alta tecnologia.