Fotovoltaïese sonkragopwekking het die wêreld se mees belowende nuwe energiebedryf geword. In vergelyking met polisilisium en amorfe silikon sonselle, het monokristallyne silikon, as 'n fotovoltaïese kragopwekkingsmateriaal, 'n hoë foto-elektriese omskakelingsdoeltreffendheid en uitstaande kommersiële voordele, en het die hoofstroom van sonfotovoltaïese kragopwekking geword. Czochralski (CZ) is een van die hoofmetodes om monokristallyne silikon voor te berei. Die samestelling van Czochralski monokristallyne oond sluit oondstelsel, vakuumstelsel, gasstelsel, termiese veldstelsel en elektriese beheerstelsel in. Die termiese veldstelsel is een van die belangrikste toestande vir die groei van monokristallyne silikon, en die kwaliteit van monokristallyne silikon word direk beïnvloed deur die temperatuurgradiëntverspreiding van die termiese veld.
Die termiese veldkomponente is hoofsaaklik saamgestel uit koolstofmateriale (grafietmateriale en koolstof/koolstof saamgestelde materiale), wat volgens hul funksies verdeel word in ondersteuningsdele, funksionele dele, verwarmingselemente, beskermende dele, termiese isolasiemateriale, ens. getoon in Figuur 1. Soos die grootte van monokristallyne silikon aanhou toeneem, neem die groottevereistes vir termiese veldkomponente ook toe. Koolstof/koolstof saamgestelde materiale word die eerste keuse vir termiese veldmateriale vir monokristallyne silikon as gevolg van sy dimensionele stabiliteit en uitstekende meganiese eienskappe.
In die proses van czochralciese monokristallyne silikon sal die smelt van silikonmateriaal silikondamp en gesmelte silikonspatsel produseer, wat lei tot die silisifikasie-erosie van koolstof/koolstof termiese veldmateriale, en die meganiese eienskappe en lewensduur van koolstof/koolstof termiese veldmateriale is ernstig geraak word. Daarom, hoe om die silisifikasie-erosie van koolstof-/koolstof-termiese veldmateriale te verminder en hul lewensduur te verbeter, het een van die algemene bekommernisse van monokristallyne silikonvervaardigers en vervaardigers van koolstof/koolstof-termiese veldmateriaal geword.Silikonkarbiedbedekkinghet die eerste keuse geword vir oppervlakbedekkingsbeskerming van koolstof-/koolstof-termiese veldmateriale as gevolg van sy uitstekende termiese skokweerstand en slytasieweerstand.
In hierdie referaat, vanaf koolstof/koolstof termiese veldmateriale wat gebruik word in monokristallyne silikonproduksie, word die belangrikste voorbereidingsmetodes, voordele en nadele van silikonkarbiedbedekking bekendgestel. Op hierdie basis word die toepassing en navorsingsvordering van silikonkarbiedbedekking in koolstof/koolstof termiese veldmateriale hersien volgens die eienskappe van koolstof/koolstof termiese veldmateriale, en voorstelle en ontwikkelingsaanwysings vir oppervlakbedekkingbeskerming van koolstof/koolstof termiese veldmateriale word voorgehou.
1 Voorbereiding tegnologie vansilikonkarbiedbedekking
1.1 Inbedding metode
Die inbeddingmetode word dikwels gebruik om die binnelaag van silikonkarbied in C/C-sic saamgestelde materiaalstelsel voor te berei. Hierdie metode gebruik eers gemengde poeier om die koolstof/koolstof saamgestelde materiaal toe te draai, en voer dan hittebehandeling by 'n sekere temperatuur uit. 'n Reeks komplekse fisies-chemiese reaksies vind plaas tussen die gemengde poeier en die oppervlak van die monster om die deklaag te vorm. Die voordeel daarvan is dat die proses eenvoudig is, slegs 'n enkele proses kan digte, kraakvrye matriks saamgestelde materiale voorberei; Klein grootte verandering van voorvorm na finale produk; Geskik vir enige veselversterkte struktuur; 'n Sekere samestellingsgradiënt kan tussen die deklaag en die substraat gevorm word, wat goed met die substraat gekombineer word. Daar is egter ook nadele, soos die chemiese reaksie by hoë temperatuur, wat die vesel kan beskadig, en die meganiese eienskappe van koolstof/koolstofmatriks neem af. Die eenvormigheid van die deklaag is moeilik om te beheer, as gevolg van faktore soos swaartekrag, wat die deklaag ongelyk maak.
1.2 Misbedekkingsmetode
Misbedekkingsmetode is om die deklaagmateriaal en bindmiddel in 'n mengsel te meng, eweredig op die oppervlak van die matriks te kwas, nadat dit in 'n inerte atmosfeer gedroog is, word die bedekte monster by hoë temperatuur gesinter, en die vereiste laag kan verkry word. Die voordele is dat die proses eenvoudig en maklik is om te bedryf, en die laagdikte is maklik om te beheer; Die nadeel is dat daar swak bindingssterkte tussen die deklaag en die substraat is, en die termiese skokweerstand van die deklaag is swak, en die eenvormigheid van die deklaag is laag.
1.3 Chemiese dampreaksiemetode
Chemiese damp reaksie(CVR) metode is 'n prosesmetode wat soliede silikonmateriaal teen 'n sekere temperatuur in silikondamp verdamp, en dan diffundeer die silikondamp na die binnekant en oppervlak van die matriks, en reageer in situ met koolstof in die matriks om silikonkarbied te produseer. Die voordele daarvan sluit in eenvormige atmosfeer in die oond, konsekwente reaksietempo en neerslagdikte van bedekte materiaal oral; Die proses is eenvoudig en maklik om te bedryf, en die laagdikte kan beheer word deur die silikondampdruk, afsettingstyd en ander parameters te verander. Die nadeel is dat die monster grootliks beïnvloed word deur die posisie in die oond, en die silikondampdruk in die oond kan nie die teoretiese eenvormigheid bereik nie, wat lei tot ongelyke laagdikte.
1.4 Chemiese dampneerslagmetode
Chemiese dampneerslag (CVD) is 'n proses waarin koolwaterstowwe as gasbron en hoë suiwerheid N2/Ar as draergas gebruik word om gemengde gasse in 'n chemiese dampreaktor in te voer, en die koolwaterstowwe word ontbind, gesintetiseer, diffundeer, geadsorbeer en opgelos onder sekere temperatuur en druk om soliede films op die oppervlak van koolstof/koolstof saamgestelde materiale te vorm. Die voordeel daarvan is dat die digtheid en suiwerheid van die deklaag beheer kan word; Dit is ook geskik vir werk-stuk met meer komplekse vorm; Die kristalstruktuur en oppervlakmorfologie van die produk kan beheer word deur die afsettingsparameters aan te pas. Die nadele is dat die neerslagtempo te laag is, die proses kompleks is, die produksiekoste hoog is, en daar kan deklaagdefekte wees, soos krake, maasdefekte en oppervlakdefekte.
Samevattend is die inbeddingsmetode beperk tot sy tegnologiese eienskappe, wat geskik is vir die ontwikkeling en vervaardiging van laboratorium- en kleingrootte materiaal; Bedekkingsmetode is nie geskik vir massaproduksie nie weens die swak konsekwentheid daarvan. CVR metode kan voldoen aan die massaproduksie van groot grootte produkte, maar dit het hoër vereistes vir toerusting en tegnologie. CVD-metode is 'n ideale metode vir voorbereidingSIC-bedekking, maar die koste daarvan is hoër as die CVR-metode vanweë die moeilikheid daarvan om prosesbeheer te beheer.
Postyd: 22 Februarie 2024