Rekristaliziranosilicijum karbid (RSiC) keramikasu akeramički materijal visokih performansi. Zbog svoje odlične otpornosti na visoke temperature, otpornosti na oksidaciju, otpornosti na koroziju i visoke tvrdoće, široko se koristi u mnogim poljima, kao što su proizvodnja poluprovodnika, fotonaponska industrija, peći na visokim temperaturama i hemijska oprema. Sa sve većom potražnjom za materijalima visokih performansi u modernoj industriji, istraživanje i razvoj rekristalizirane keramike od silicijum karbida se produbljuje.
1. Tehnologija pripremerekristalizovana silicijum karbidna keramika
Tehnologija pripreme rekristaliziranekeramika od silicijum karbidauglavnom uključuje dvije metode: sinteriranje praha i taloženje parom (CVD). Među njima, metoda sinterovanja praha je sinterovanje praha silicijum karbida u okruženju visoke temperature tako da čestice silicijum karbida formiraju gustu strukturu kroz difuziju i rekristalizaciju između zrna. Metoda taloženja parom je taloženje silicijum karbida na površinu podloge putem hemijske reakcije pare na visokoj temperaturi, čime se formira film ili strukturni delovi silicijum karbida visoke čistoće. Ove dvije tehnologije imaju svoje prednosti. Metoda sinteriranja praha je pogodna za proizvodnju velikih razmjera i ima nisku cijenu, dok metoda taloženja parom može osigurati veću čistoću i gušću strukturu, te se široko koristi u oblasti poluvodiča.
2. Svojstva materijalarekristalizovana silicijum karbidna keramika
Izvanredna karakteristika rekristalizovane keramike od silicijum karbida su njene odlične performanse u okruženjima sa visokim temperaturama. Tačka topljenja ovog materijala je čak 2700°C, a ima dobru mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama. Osim toga, rekristalizirani silicijum karbid također ima odličnu otpornost na oksidaciju i koroziju, te može ostati stabilan u ekstremnim kemijskim okruženjima. Stoga se RSiC keramika široko koristi u oblastima visokotemperaturnih peći, visokotemperaturnih vatrostalnih materijala i hemijske opreme.
Osim toga, rekristalizirani silicijum karbid ima visoku toplotnu provodljivost i može efikasno provoditi toplinu, što ga čini važnom primijenjenom uMOCVD reaktorii opremu za termičku obradu u proizvodnji poluvodičkih pločica. Njegova visoka toplotna provodljivost i otpornost na toplotni udar osiguravaju pouzdan rad opreme u ekstremnim uslovima.
3. Područja primjene rekristalizirane silicijum karbidne keramike
Proizvodnja poluvodiča: U industriji poluvodiča, rekristalizirana silicijum karbidna keramika se koristi za proizvodnju supstrata i nosača u MOCVD reaktorima. Zbog svoje otpornosti na visoke temperature, otpornosti na koroziju i visoke toplotne provodljivosti, RSiC materijali mogu održati stabilne performanse u okruženjima složenih hemijskih reakcija, osiguravajući kvalitet i prinos poluvodičkih pločica.
Fotonaponska industrija: U fotonaponskoj industriji, RSiC se koristi za proizvodnju potporne strukture opreme za rast kristala. Budući da se rast kristala mora odvijati na visokoj temperaturi tokom procesa proizvodnje fotonaponskih ćelija, otpornost na toplinu rekristaliziranog silicijum karbida osigurava dugotrajan stabilan rad opreme.
Visokotemperaturne peći: RSiC keramika se takođe široko koristi u visokotemperaturnim pećima, kao što su obloge i komponente vakuumskih peći, peći za topljenje i druga oprema. Njegova otpornost na termički udar i otpornost na oksidaciju čine ga jednim od nezamjenjivih materijala u visokotemperaturnoj industriji.
4. Smjer istraživanja rekristalizirane silicijum karbidne keramike
Uz rastuću potražnju za materijalima visokih performansi, smjer istraživanja rekristalizirane keramike od silicijum karbida postepeno je postao jasan. Buduća istraživanja će se fokusirati na sljedeće aspekte:
Poboljšanje čistoće materijala: Kako bi ispunili veće zahtjeve za čistoćom u poluprovodničkim i fotonaponskim poljima, istraživači istražuju načine da poboljšaju čistoću RSiC-a poboljšanjem tehnologije taloženja parom ili uvođenjem novih sirovina, čime se povećava vrijednost njegove primjene u ovim visokotehnološkim poljima. .
Optimizacija mikrostrukture: Kontrolom uslova sinterovanja i distribucije čestica praha, mikrostruktura rekristalizovanog silicijum karbida može se dodatno optimizovati, čime se poboljšavaju njegova mehanička svojstva i otpornost na termički udar.
Funkcionalni kompozitni materijali: Kako bi se prilagodili složenijim okruženjima upotrebe, istraživači pokušavaju da kombinuju RSiC sa drugim materijalima kako bi razvili kompozitne materijale sa multifunkcionalnim svojstvima, kao što su rekristalizovani kompozitni materijali na bazi silicijum karbida sa većom otpornošću na habanje i električnom provodljivošću.
5. Zaključak
Kao materijal visokih performansi, rekristalizirana keramika od silicijum karbida se široko koristi u mnogim poljima zbog svojih odličnih svojstava na visokim temperaturama, otpornosti na oksidaciju i otpornosti na koroziju. Buduća istraživanja će se fokusirati na poboljšanje čistoće materijala, optimizaciju mikrostrukture i razvoj kompozitnih funkcionalnih materijala kako bi se zadovoljile rastuće industrijske potrebe. Kroz ove tehnološke inovacije, očekuje se da će rekristalizirana keramika od silicijum karbida igrati veću ulogu u visokotehnološkim poljima.
Vrijeme objave: 24.10.2024