Rekryštalizovanýkeramika z karbidu kremíka (RSiC)súvysokovýkonný keramický materiálVďaka svojej vynikajúcej odolnosti voči vysokým teplotám, oxidácii, korózii a vysokej tvrdosti sa široko používa v mnohých oblastiach, ako je výroba polovodičov, fotovoltaický priemysel, vysokoteplotné pece a chemické zariadenia. S rastúcim dopytom po vysokovýkonných materiáloch v modernom priemysle sa prehlbuje výskum a vývoj rekryštalizovanej karbidovej keramiky kremíka.
1. Technológia prípravyrekryštalizovaná keramika z karbidu kremíka
Technológia prípravy rekryštalizovanéhokeramika z karbidu kremíkaZahŕňa hlavne dve metódy: práškové spekanie a nanášanie pár (CVD). Metóda práškového spekania spočíva v spekaní prášku karbidu kremíka za vysokej teploty, takže častice karbidu kremíka tvoria hustú štruktúru difúziou a rekryštalizáciou medzi zrnami. Metóda nanášania pár spočíva v nanášaní karbidu kremíka na povrch substrátu chemickou reakciou s párami pri vysokej teplote, čím sa vytvára vysoko čistý film karbidu kremíka alebo konštrukčné diely. Tieto dve technológie majú svoje výhody. Metóda práškového spekania je vhodná pre veľkovýrobu a má nízke náklady, zatiaľ čo metóda nanášania pár môže poskytnúť vyššiu čistotu a hustejšiu štruktúru a je široko používaná v oblasti polovodičov.
2. Materiálové vlastnostirekryštalizovaná keramika z karbidu kremíka
Vynikajúcou vlastnosťou rekryštalizovanej keramiky z karbidu kremíka je jej vynikajúci výkon vo vysokoteplotných prostrediach. Bod topenia tohto materiálu dosahuje až 2700 °C a má dobrú mechanickú pevnosť pri vysokých teplotách. Okrem toho má rekryštalizovaný karbid kremíka tiež vynikajúcu odolnosť voči oxidácii a korózii a môže zostať stabilný v extrémnych chemických prostrediach. Preto sa keramika RSiC široko používa v oblastiach vysokoteplotných pecí, vysokoteplotných žiaruvzdorných materiálov a chemických zariadení.
Okrem toho má rekryštalizovaný karbid kremíka vysokú tepelnú vodivosť a dokáže účinne viesť teplo, čo z neho robí dôležitú aplikačnú hodnotu v...MOCVD reaktorya zariadenia na tepelné spracovanie pri výrobe polovodičových doštičiek. Jeho vysoká tepelná vodivosť a odolnosť voči tepelným šokom zabezpečujú spoľahlivú prevádzku zariadenia v extrémnych podmienkach.
3. Oblasti použitia rekryštalizovanej karbidovej keramiky kremíka
Výroba polovodičov: V polovodičovom priemysle sa rekryštalizovaná keramika z karbidu kremíka používa na výrobu substrátov a nosičov v reaktoroch MOCVD. Vďaka svojej vysokej teplotnej odolnosti, odolnosti voči korózii a vysokej tepelnej vodivosti si materiály RSiC dokážu udržiavať stabilný výkon v zložitých chemických reakčných prostrediach, čím zabezpečujú kvalitu a výťažnosť polovodičových doštičiek.
Fotovoltaický priemysel: Vo fotovoltaickom priemysle sa RSiC používa na výrobu nosnej konštrukcie zariadení na rast kryštálov. Keďže rast kryštálov sa musí počas výrobného procesu fotovoltaických článkov vykonávať pri vysokej teplote, tepelná odolnosť rekryštalizovaného karbidu kremíka zaisťuje dlhodobú stabilnú prevádzku zariadenia.
Vysokoteplotné pece: Keramika RSiC sa tiež široko používa vo vysokoteplotných peciach, ako sú výstelky a komponenty vákuových pecí, taviacich pecí a iných zariadení. Vďaka svojej odolnosti voči tepelným šokom a oxidácii je jedným z nenahraditeľných materiálov vo vysokoteplotných odvetviach.
4. Smer výskumu rekryštalizovanej karbidovej keramiky kremíka
S rastúcim dopytom po vysokovýkonných materiáloch sa postupne vyjasňuje smer výskumu rekryštalizovanej karbidovej keramiky kremíka. Budúci výskum sa zameria na nasledujúce aspekty:
Zlepšenie čistoty materiálu: Aby sa splnili vyššie požiadavky na čistotu v oblasti polovodičov a fotovoltaiky, výskumníci skúmajú spôsoby, ako zlepšiť čistotu RSiC zlepšením technológie nanášania pár alebo zavedením nových surovín, čím sa zvyšuje jeho aplikačná hodnota v týchto high-tech oblastiach.
Optimalizácia mikroštruktúry: Riadením podmienok spekania a distribúcie častíc prášku je možné ďalej optimalizovať mikroštruktúru rekryštalizovaného karbidu kremíka, čím sa zlepšia jeho mechanické vlastnosti a odolnosť voči tepelným šokom.
Funkčné kompozitné materiály: Aby sa výskumníci prispôsobili zložitejším podmienkam použitia, snažia sa kombinovať RSiC s inými materiálmi s cieľom vyvinúť kompozitné materiály s multifunkčnými vlastnosťami, ako sú napríklad kompozitné materiály na báze rekryštalizovaného karbidu kremíka s vyššou odolnosťou proti opotrebovaniu a elektrickou vodivosťou.
5. Záver
Ako vysokovýkonný materiál sa rekryštalizovaná karbidová keramika kremíka široko používa v mnohých oblastiach vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam pri vysokých teplotách, odolnosti voči oxidácii a korózii. Budúci výskum sa zameria na zlepšenie čistoty materiálu, optimalizáciu mikroštruktúry a vývoj kompozitných funkčných materiálov, ktoré uspokoja rastúce priemyselné potreby. Vďaka týmto technologickým inováciám sa očakáva, že rekryštalizovaná karbidová keramika kremíka bude hrať väčšiu úlohu v technologicky vyspelejších oblastiach.
Čas uverejnenia: 24. októbra 2024