Mae cynhyrchu pŵer ffotofoltäig solar wedi dod yn ddiwydiant ynni newydd mwyaf addawol y byd. O'i gymharu â chelloedd solar polysilicon a silicon amorffaidd, mae gan silicon monocrystalline, fel deunydd cynhyrchu pŵer ffotofoltäig, effeithlonrwydd trosi ffotodrydanol uchel a manteision masnachol rhagorol, ac mae wedi dod yn brif ffrwd cynhyrchu pŵer ffotofoltäig solar. Czochralski (CZ) yw un o'r prif ddulliau o baratoi silicon monocrystalline. Mae cyfansoddiad ffwrnais monocrystalline Czochralski yn cynnwys system ffwrnais, system gwactod, system nwy, system maes thermol a system rheoli trydanol. Y system maes thermol yw un o'r amodau pwysicaf ar gyfer twf silicon monocrystalline, ac mae ansawdd y silicon monocrystalline yn cael ei effeithio'n uniongyrchol gan ddosbarthiad graddiant tymheredd y maes thermol.
Mae'r cydrannau maes thermol yn cynnwys deunyddiau carbon yn bennaf (deunyddiau graffit a deunyddiau cyfansawdd carbon / carbon), sy'n cael eu rhannu'n rhannau cymorth, rhannau swyddogaethol, elfennau gwresogi, rhannau amddiffynnol, deunyddiau inswleiddio thermol, ac ati, yn ôl eu swyddogaethau, fel a ddangosir yn Ffigur 1. Wrth i faint silicon monocrystalline barhau i gynyddu, mae'r gofynion maint ar gyfer cydrannau maes thermol hefyd yn cynyddu. Deunyddiau cyfansawdd carbon / carbon yw'r dewis cyntaf ar gyfer deunyddiau maes thermol ar gyfer silicon monocrystalline oherwydd ei sefydlogrwydd dimensiwn a'i briodweddau mecanyddol rhagorol.
Yn y broses o silicon monocrystalline czochralcian, bydd toddi deunydd silicon yn cynhyrchu anwedd silicon a sblash silicon tawdd, gan arwain at erydiad silicification o ddeunyddiau maes thermol carbon / carbon, ac mae priodweddau mecanyddol a bywyd gwasanaeth deunyddiau maes thermol carbon / carbon yn yr effeithir arnynt yn ddifrifol. Felly, mae sut i leihau erydiad silicification deunyddiau maes thermol carbon / carbon a gwella eu bywyd gwasanaeth wedi dod yn un o bryderon cyffredin gweithgynhyrchwyr silicon monocrystalline a gweithgynhyrchwyr deunyddiau maes thermol carbon / carbon.Cotio silicon carbidwedi dod yn ddewis cyntaf ar gyfer amddiffyn cotio wyneb deunyddiau maes thermol carbon / carbon oherwydd ei wrthwynebiad sioc thermol rhagorol a'i wrthwynebiad gwisgo.
Yn y papur hwn, gan ddechrau o ddeunyddiau maes thermol carbon / carbon a ddefnyddir wrth gynhyrchu silicon monocrystalline, cyflwynir prif ddulliau paratoi, manteision ac anfanteision cotio carbid silicon. Ar y sail hon, adolygir cymhwyso ac ymchwil cotio carbid silicon mewn deunyddiau maes thermol carbon / carbon yn unol â nodweddion deunyddiau maes thermol carbon / carbon, ac awgrymiadau a chyfarwyddiadau datblygu ar gyfer amddiffyn cotio wyneb o ddeunyddiau maes thermol carbon / carbon. yn cael eu cyflwyno.
1 Technoleg paratoi ocotio carbid silicon
1.1 Dull gwreiddio
Defnyddir y dull mewnosod yn aml i baratoi gorchudd mewnol carbid silicon yn system deunydd cyfansawdd C / C-sic. Mae'r dull hwn yn defnyddio powdr cymysg yn gyntaf i lapio'r deunydd cyfansawdd carbon / carbon, ac yna'n cynnal triniaeth wres ar dymheredd penodol. Mae cyfres o adweithiau ffisegol-gemegol cymhleth yn digwydd rhwng y powdr cymysg ac arwyneb y sampl i ffurfio'r cotio. Ei fantais yw bod y broses yn syml, dim ond un broses all baratoi deunyddiau cyfansawdd matrics trwchus, di-grac; Newid maint bach o preform i gynnyrch terfynol; Yn addas ar gyfer unrhyw strwythur atgyfnerthu ffibr; Gellir ffurfio graddiant cyfansoddiad penodol rhwng y cotio a'r swbstrad, sydd wedi'i gyfuno'n dda â'r swbstrad. Fodd bynnag, mae anfanteision hefyd, megis yr adwaith cemegol ar dymheredd uchel, a all niweidio'r ffibr, a nodweddion mecanyddol dirywiad matrics carbon / carbon. Mae unffurfiaeth y cotio yn anodd ei reoli, oherwydd ffactorau megis disgyrchiant, sy'n gwneud y cotio yn anwastad.
1.2 Dull cotio slyri
Dull cotio slyri yw cymysgu'r deunydd cotio a'r rhwymwr yn gymysgedd, brwsio'n gyfartal ar wyneb y matrics, ar ôl ei sychu mewn awyrgylch anadweithiol, caiff y sbesimen wedi'i orchuddio ei sintered ar dymheredd uchel, a gellir cael y cotio gofynnol. Y manteision yw bod y broses yn syml ac yn hawdd i'w gweithredu, ac mae'r trwch cotio yn hawdd i'w reoli; Yr anfantais yw bod cryfder bondio gwael rhwng y cotio a'r swbstrad, ac mae ymwrthedd sioc thermol y cotio yn wael, ac mae unffurfiaeth y cotio yn isel.
1.3 Dull adwaith anwedd cemegol
Mae dull adwaith anwedd cemegol (CVR) yn ddull proses sy'n anweddu deunydd silicon solet i anwedd silicon ar dymheredd penodol, ac yna mae'r anwedd silicon yn tryledu i fewnol ac arwyneb y matrics, ac yn adweithio yn y fan a'r lle â charbon yn y matrics i gynhyrchu silicon carbid. Mae ei fanteision yn cynnwys awyrgylch unffurf yn y ffwrnais, cyfradd adwaith cyson a thrwch dyddodiad deunydd gorchuddio ym mhobman; Mae'r broses yn syml ac yn hawdd i'w gweithredu, a gellir rheoli'r trwch cotio trwy newid y pwysau anwedd silicon, amser dyddodiad a pharamedrau eraill. Yr anfantais yw bod y sefyllfa yn y ffwrnais yn effeithio'n fawr ar y sampl, ac ni all y pwysau anwedd silicon yn y ffwrnais gyrraedd yr unffurfiaeth ddamcaniaethol, gan arwain at drwch cotio anwastad.
1.4 Dull dyddodi anwedd cemegol
Mae dyddodiad anwedd cemegol (CVD) yn broses lle mae hydrocarbonau yn cael eu defnyddio fel ffynhonnell nwy a N2/Ar purdeb uchel fel nwy cludo i gyflwyno nwyon cymysg i mewn i adweithydd anwedd cemegol, ac mae'r hydrocarbonau'n cael eu dadelfennu, eu syntheseiddio, eu tryledu, eu harsugno a'u datrys o dan tymheredd a phwysau penodol i ffurfio ffilmiau solet ar wyneb deunyddiau cyfansawdd carbon / carbon. Ei fantais yw y gellir rheoli dwysedd a phurdeb y cotio; Mae hefyd yn addas ar gyfer darn gwaith gyda siâp mwy cymhleth; Gellir rheoli strwythur grisial a morffoleg wyneb y cynnyrch trwy addasu'r paramedrau dyddodiad. Yr anfanteision yw bod y gyfradd dyddodiad yn rhy isel, mae'r broses yn gymhleth, mae'r gost cynhyrchu yn uchel, ac efallai y bydd diffygion cotio, megis craciau, diffygion rhwyll a diffygion arwyneb.
I grynhoi, mae'r dull gwreiddio yn gyfyngedig i'w nodweddion technolegol, sy'n addas ar gyfer datblygu a chynhyrchu deunyddiau labordy a maint bach; Nid yw'r dull gorchuddio yn addas ar gyfer cynhyrchu màs oherwydd ei gysondeb gwael. Gall dull CVR fodloni cynhyrchiad màs cynhyrchion maint mawr, ond mae ganddo ofynion uwch ar gyfer offer a thechnoleg. Mae dull CVD yn ddull delfrydol ar gyfer paratoicotio SIC, ond mae ei gost yn uwch na dull CVR oherwydd ei anhawster wrth reoli prosesau.
Amser postio: Chwefror-22-2024