Yeniden kristalleştirilmişsilisyum karbür (RSiC) seramiklerialanyüksek performanslı seramik malzemeMükemmel yüksek sıcaklık direnci, oksidasyon direnci, korozyon direnci ve yüksek sertliği nedeniyle yarı iletken üretimi, fotovoltaik endüstrisi, yüksek sıcaklık fırınları ve kimyasal ekipman gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmıştır. Modern endüstride yüksek performanslı malzemelere olan talebin artmasıyla birlikte, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramiklerinin araştırma ve geliştirmesi derinleşmektedir.
1. Hazırlama teknolojisiyeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramikleri
Yeniden kristalleştirilmiş hazırlama teknolojisisilisyum karbür seramikleriesas olarak iki yöntem içerir: toz sinterleme ve buhar biriktirme (CVD). Bunlar arasında toz sinterleme yöntemi, silisyum karbür tozunu yüksek sıcaklık ortamında sinterlemektir, böylece silisyum karbür parçacıkları taneler arasında difüzyon ve yeniden kristalleşme yoluyla yoğun bir yapı oluşturur. Buhar biriktirme yöntemi, silisyum karbürü yüksek sıcaklıkta bir kimyasal buhar reaksiyonu yoluyla alt tabakanın yüzeyine biriktirmektir, böylece yüksek saflıkta bir silisyum karbür filmi veya yapısal parçalar oluşturur. Bu iki teknolojinin kendine özgü avantajları vardır. Toz sinterleme yöntemi büyük ölçekli üretim için uygundur ve düşük maliyetlidir, buhar biriktirme yöntemi ise daha yüksek saflık ve daha yoğun yapı sağlayabilir ve yarı iletken alanında yaygın olarak kullanılır.
2. Malzemenin özellikleriyeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramikleri
Yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramiklerinin olağanüstü özelliği, yüksek sıcaklık ortamlarındaki mükemmel performansıdır. Bu malzemenin erime noktası 2700°C kadar yüksektir ve yüksek sıcaklıklarda iyi mekanik mukavemete sahiptir. Ayrıca, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür mükemmel oksidasyon direncine ve korozyon direncine sahiptir ve aşırı kimyasal ortamlarda stabil kalabilir. Bu nedenle, RSiC seramikleri yüksek sıcaklık fırınları, yüksek sıcaklık refrakter malzemeleri ve kimyasal ekipman alanlarında yaygın olarak kullanılmıştır.
Ayrıca, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir ve ısıyı etkili bir şekilde iletebilir, bu da onu önemli bir uygulama değerine sahip kılar.MOCVD reaktörlerive yarı iletken gofret imalatında ısıl işlem ekipmanı. Yüksek ısıl iletkenliği ve termal şok direnci, ekipmanın aşırı koşullar altında güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.
3. Yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramiklerinin uygulama alanları
Yarı iletken üretimi: Yarı iletken endüstrisinde, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramikler MOCVD reaktörlerinde alt tabakalar ve destekler üretmek için kullanılır. Yüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci ve yüksek termal iletkenliği nedeniyle RSiC malzemeleri karmaşık kimyasal reaksiyon ortamlarında istikrarlı bir performans sergileyebilir ve yarı iletken gofretlerin kalitesini ve verimini garanti eder.
Fotovoltaik endüstrisi: Fotovoltaik endüstrisinde, RSiC kristal büyüme ekipmanının destek yapısını üretmek için kullanılır. Fotovoltaik hücrelerin üretim süreci sırasında kristal büyümesinin yüksek sıcaklıkta gerçekleştirilmesi gerektiğinden, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbürün ısı direnci ekipmanın uzun vadeli istikrarlı çalışmasını sağlar.
Yüksek sıcaklık fırınları: RSiC seramikleri ayrıca vakum fırınlarının astarları ve bileşenleri, eritme fırınları ve diğer ekipmanlar gibi yüksek sıcaklık fırınlarında da yaygın olarak kullanılır. Isıl şok direnci ve oksidasyon direnci onu yüksek sıcaklık endüstrilerinde yeri doldurulamaz malzemelerden biri yapar.
4. Yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramiklerinin araştırma yönü
Yüksek performanslı malzemelere olan talebin artmasıyla birlikte, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramiklerinin araştırma yönü giderek netleşti. Gelecekteki araştırmalar aşağıdaki yönlere odaklanacaktır:
Malzeme saflığının iyileştirilmesi: Yarı iletken ve fotovoltaik alanlarında daha yüksek saflık gereksinimlerini karşılamak için araştırmacılar, buhar biriktirme teknolojisini iyileştirerek veya yeni hammaddeler sunarak RSiC'nin saflığını iyileştirmenin yollarını araştırıyor ve böylece bu yüksek teknoloji alanlarındaki uygulama değerini artırıyor.
Mikro yapının optimize edilmesi: Sinterleme koşullarının ve toz parçacıklarının dağılımının kontrol edilmesiyle, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbürün mikro yapısı daha da optimize edilebilir, böylece mekanik özellikleri ve termal şok direnci iyileştirilebilir.
Fonksiyonel kompozit malzemeler: Daha karmaşık kullanım ortamlarına uyum sağlayabilmek için araştırmacılar, RSiC'yi diğer malzemelerle birleştirerek çok işlevli özelliklere sahip kompozit malzemeler geliştirmeye çalışmaktadırlar; örneğin, daha yüksek aşınma direncine ve elektrik iletkenliğine sahip yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür esaslı kompozit malzemeler.
5. Sonuç
Yüksek performanslı bir malzeme olarak, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramikleri, yüksek sıcaklık, oksidasyon direnci ve korozyon direncindeki mükemmel özellikleri nedeniyle birçok alanda yaygın olarak kullanılmıştır. Gelecekteki araştırmalar, artan endüstriyel ihtiyaçları karşılamak için malzeme saflığını iyileştirmeye, mikro yapıyı optimize etmeye ve kompozit fonksiyonel malzemeler geliştirmeye odaklanacaktır. Bu teknolojik yenilikler sayesinde, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramiklerinin daha yüksek teknoloji alanlarında daha büyük bir rol oynaması bekleniyor.
Gönderi zamanı: 24-Eki-2024