Rikristalizuarqeramika e karbidit të silikonit (RSiC)janë njëmaterial qeramik me performancë të lartëPër shkak të rezistencës së shkëlqyer ndaj temperaturave të larta, rezistencës ndaj oksidimit, rezistencës ndaj korrozionit dhe fortësisë së lartë, është përdorur gjerësisht në shumë fusha, të tilla si prodhimi i gjysmëpërçuesve, industria fotovoltaike, furrat me temperaturë të lartë dhe pajisjet kimike. Me kërkesën në rritje për materiale me performancë të lartë në industrinë moderne, kërkimi dhe zhvillimi i qeramikës së karabit të silikonit të rikristalizuar po thellohet.
1. Teknologjia e përgatitjes sëqeramika e karbidit të silikonit të rikristalizuar
Teknologjia e përgatitjes së rikristalizuarveqeramika e karbidit të silikonitKryesisht përfshin dy metoda: sinterimin me pluhur dhe depozitimin me avull (CVD). Midis tyre, metoda e sinterimit me pluhur është sinterimi i pluhurit të karabit të silicit në një mjedis me temperaturë të lartë në mënyrë që grimcat e karabit të silicit të formojnë një strukturë të dendur përmes difuzionit dhe rikristalizimit midis kokrrizave. Metoda e depozitimit me avull është depozitimi i karabit të silicit në sipërfaqen e substratit përmes një reaksioni kimik me avull në temperaturë të lartë, duke formuar kështu një film karabit të silicit me pastërti të lartë ose pjesë strukturore. Këto dy teknologji kanë avantazhet e tyre. Metoda e sinterimit me pluhur është e përshtatshme për prodhim në shkallë të gjerë dhe ka kosto të ulët, ndërsa metoda e depozitimit me avull mund të ofrojë pastërti më të lartë dhe strukturë më të dendur, dhe përdoret gjerësisht në fushën e gjysmëpërçuesve.
2. Vetitë materiale tëqeramika e karbidit të silikonit të rikristalizuar
Karakteristika e shquar e qeramikës së karabit të silicit të rikristalizuar është performanca e saj e shkëlqyer në mjedise me temperaturë të lartë. Pika e shkrirjes së këtij materiali është deri në 2700°C dhe ka rezistencë të mirë mekanike në temperatura të larta. Përveç kësaj, karabiti i silicit i rikristalizuar ka gjithashtu rezistencë të shkëlqyer ndaj oksidimit dhe korrozionit, dhe mund të mbetet i qëndrueshëm në mjedise ekstreme kimike. Prandaj, qeramika RSiC është përdorur gjerësisht në fushat e furrave me temperaturë të lartë, materialeve zjarrduruese me temperaturë të lartë dhe pajisjeve kimike.
Përveç kësaj, karbidi i silicit i rikristalizuar ka një përçueshmëri të lartë termike dhe mund të përçojë në mënyrë efektive nxehtësinë, gjë që e bën atë të ketë vlerë të rëndësishme aplikimi nëReaktorët MOCVDdhe pajisjet e trajtimit termik në prodhimin e pllakave gjysmëpërçuese. Përçueshmëria e lartë termike dhe rezistenca ndaj goditjeve termike sigurojnë funksionimin e besueshëm të pajisjeve në kushte ekstreme.
3. Fushat e aplikimit të qeramikës së karbidit të silicit të rikristalizuar
Prodhimi i gjysmëpërçuesve: Në industrinë e gjysmëpërçuesve, qeramika e rikristalizuar e karabit të silikonit përdoret për të prodhuar substrate dhe mbështetëse në reaktorët MOCVD. Për shkak të rezistencës së lartë ndaj temperaturës, rezistencës ndaj korrozionit dhe përçueshmërisë së lartë termike, materialet RSiC mund të ruajnë performancë të qëndrueshme në mjedise komplekse të reaksioneve kimike, duke siguruar cilësinë dhe rendimentin e pllakave gjysmëpërçuese.
Industria fotovoltaike: Në industrinë fotovoltaike, RSiC përdoret për të prodhuar strukturën mbështetëse të pajisjeve të rritjes së kristaleve. Meqenëse rritja e kristaleve duhet të kryhet në temperaturë të lartë gjatë procesit të prodhimit të qelizave fotovoltaike, rezistenca ndaj nxehtësisë e karbidit të silicit të rikristalizuar siguron funksionimin e qëndrueshëm afatgjatë të pajisjeve.
Furrat me temperaturë të lartë: Qeramika RSiC përdoret gjerësisht edhe në furrat me temperaturë të lartë, siç janë veshjet dhe përbërësit e furrave me vakum, furrave të shkrirjes dhe pajisjeve të tjera. Rezistenca e saj ndaj goditjeve termike dhe rezistenca ndaj oksidimit e bëjnë atë një nga materialet e pazëvendësueshme në industritë me temperaturë të lartë.
4. Drejtimi i kërkimit të qeramikës së karbidit të silicit të rikristalizuar
Me kërkesën në rritje për materiale me performancë të lartë, drejtimi i kërkimit të qeramikës së karabit të silikonit të rikristalizuar është bërë gradualisht i qartë. Hulumtimet e ardhshme do të përqendrohen në aspektet e mëposhtme:
Përmirësimi i pastërtisë së materialit: Për të përmbushur kërkesat për pastërti më të lartë në fushat e gjysmëpërçuesve dhe fotovoltaikëve, studiuesit po eksplorojnë mënyra për të përmirësuar pastërtinë e RSiC duke përmirësuar teknologjinë e depozitimit të avullit ose duke futur lëndë të para të reja, duke rritur kështu vlerën e tij të aplikimit në këto fusha të teknologjisë së lartë.
Optimizimi i mikrostrukturës: Duke kontrolluar kushtet e sinterimit dhe shpërndarjen e grimcave të pluhurit, mikrostruktura e karbidit të silicit të rikristalizuar mund të optimizohet më tej, duke përmirësuar kështu vetitë e tij mekanike dhe rezistencën ndaj goditjeve termike.
Materialet kompozite funksionale: Për t'u përshtatur me mjedise përdorimi më komplekse, studiuesit po përpiqen të kombinojnë RSiC me materiale të tjera për të zhvilluar materiale kompozite me veti shumëfunksionale, siç janë materialet kompozite të rikristalizuara me bazë karbidi silikoni me rezistencë më të lartë ndaj konsumimit dhe përçueshmëri elektrike.
5. Përfundim
Si një material me performancë të lartë, qeramika e karabit të silicit të rikristalizuar është përdorur gjerësisht në shumë fusha për shkak të vetive të saj të shkëlqyera në temperaturë të lartë, rezistencë ndaj oksidimit dhe rezistencë ndaj korrozionit. Hulumtimet e ardhshme do të përqendrohen në përmirësimin e pastërtisë së materialit, optimizimin e mikrostrukturës dhe zhvillimin e materialeve funksionale kompozite për të përmbushur nevojat në rritje industriale. Përmes këtyre inovacioneve teknologjike, qeramika e karabit të silicit të rikristalizuar pritet të luajë një rol më të madh në fusha më të teknologjisë së lartë.
Koha e postimit: 24 tetor 2024