Recristalizatceramica din carbură de siliciu (RSiC)sunt omaterial ceramic de înaltă performanțăDatorită rezistenței sale excelente la temperaturi ridicate, rezistenței la oxidare, rezistenței la coroziune și durității ridicate, a fost utilizat pe scară largă în multe domenii, cum ar fi fabricarea semiconductorilor, industria fotovoltaică, cuptoarele de înaltă temperatură și echipamentele chimice. Odată cu creșterea cererii de materiale de înaltă performanță în industria modernă, cercetarea și dezvoltarea ceramicii din carbură de siliciu recristalizată se aprofundează.
1. Tehnologia de preparare aceramică de carbură de siliciu recristalizată
Tehnologia de preparare a recristalizăriiceramică din carbură de siliciuinclude în principal două metode: sinterizarea pulberii și depunerea în vapori (CVD). Printre acestea, metoda de sinterizare a pulberii constă în sinterizarea pulberii de carbură de siliciu într-un mediu cu temperatură ridicată, astfel încât particulele de carbură de siliciu să formeze o structură densă prin difuzie și recristalizare între granule. Metoda de depunere în vapori constă în depunerea carburii de siliciu pe suprafața substratului printr-o reacție chimică de vapori la temperatură ridicată, formând astfel o peliculă sau piese structurale de carbură de siliciu de înaltă puritate. Aceste două tehnologii au propriile avantaje. Metoda de sinterizare a pulberii este potrivită pentru producția la scară largă și are un cost redus, în timp ce metoda de depunere în vapori poate oferi o puritate mai mare și o structură mai densă și este utilizată pe scară largă în domeniul semiconductorilor.
2. Proprietățile materiale aleceramică de carbură de siliciu recristalizată
Caracteristica remarcabilă a ceramicii din carbură de siliciu recristalizată este performanța sa excelentă în medii cu temperaturi ridicate. Punctul de topire al acestui material este de până la 2700°C și are o rezistență mecanică bună la temperaturi ridicate. În plus, carbura de siliciu recristalizată are, de asemenea, o rezistență excelentă la oxidare și la coroziune și poate rămâne stabilă în medii chimice extreme. Prin urmare, ceramica RSiC a fost utilizată pe scară largă în domeniile cuptoarelor cu temperaturi ridicate, materialelor refractare cu temperaturi ridicate și echipamentelor chimice.
În plus, carbura de siliciu recristalizată are o conductivitate termică ridicată și poate conduce eficient căldura, ceea ce îi conferă o valoare aplicativă importantă înReactoare MOCVDși echipamente de tratament termic în fabricarea plachetelor semiconductoare. Conductivitatea termică ridicată și rezistența la șocuri termice asigură funcționarea fiabilă a echipamentului în condiții extreme.
3. Domenii de aplicare ale ceramicii din carbură de siliciu recristalizată
Fabricarea semiconductorilor: În industria semiconductorilor, ceramica recristalizată din carbură de siliciu este utilizată pentru fabricarea substraturilor și suporturilor în reactoarele MOCVD. Datorită rezistenței ridicate la temperatură, rezistenței la coroziune și conductivității termice ridicate, materialele RSiC pot menține performanțe stabile în medii complexe de reacție chimică, asigurând calitatea și randamentul napolitanelor semiconductoare.
Industria fotovoltaică: În industria fotovoltaică, RSiC este utilizat pentru fabricarea structurii de susținere a echipamentelor de creștere a cristalelor. Deoarece creșterea cristalelor trebuie efectuată la temperaturi ridicate în timpul procesului de fabricație a celulelor fotovoltaice, rezistența la căldură a carburii de siliciu recristalizate asigură funcționarea stabilă pe termen lung a echipamentului.
Cuptoare la temperatură înaltă: Ceramica RSiC este, de asemenea, utilizată pe scară largă în cuptoarele la temperatură înaltă, cum ar fi căptușelile și componentele cuptoarelor cu vid, ale cuptoarelor de topire și ale altor echipamente. Rezistența sa la șocuri termice și rezistența la oxidare o fac unul dintre materialele de neînlocuit în industriile la temperaturi înalte.
4. Direcția de cercetare a ceramicii recristalizate din carbură de siliciu
Odată cu creșterea cererii de materiale de înaltă performanță, direcția de cercetare a ceramicii recristalizate din carbură de siliciu a devenit treptat clară. Cercetările viitoare se vor concentra pe următoarele aspecte:
Îmbunătățirea purității materialelor: Pentru a îndeplini cerințele de puritate mai ridicate în domeniile semiconductorilor și fotovoltaicilor, cercetătorii explorează modalități de îmbunătățire a purității RSiC prin îmbunătățirea tehnologiei de depunere în stare de vapori sau prin introducerea de noi materii prime, sporind astfel valoarea sa de aplicare în aceste domenii de înaltă tehnologie.
Optimizarea microstructurii: Prin controlul condițiilor de sinterizare și al distribuției particulelor de pulbere, microstructura carburii de siliciu recristalizate poate fi optimizată în continuare, îmbunătățind astfel proprietățile sale mecanice și rezistența la șocuri termice.
Materiale compozite funcționale: Pentru a se adapta la medii de utilizare mai complexe, cercetătorii încearcă să combine RSiC cu alte materiale pentru a dezvolta materiale compozite cu proprietăți multifuncționale, cum ar fi materialele compozite pe bază de carbură de siliciu recristalizată, cu rezistență la uzură și conductivitate electrică mai mari.
5. Concluzie
Ca material de înaltă performanță, ceramica recristalizată din carbură de siliciu a fost utilizată pe scară largă în multe domenii datorită proprietăților sale excelente la temperaturi ridicate, rezistenței la oxidare și rezistenței la coroziune. Cercetările viitoare se vor concentra pe îmbunătățirea purității materialului, optimizarea microstructurii și dezvoltarea de materiale funcționale compozite pentru a satisface nevoile industriale în creștere. Prin aceste inovații tehnologice, se așteaptă ca ceramica recristalizată din carbură de siliciu să joace un rol mai important în domenii de înaltă tehnologie.
Data publicării: 24 oct. 2024