Modern C, N, B eta oxidorik gabeko goi-teknologiako lehengai erregogorrak, presio atmosferikoko silizio karburo sinterizatua zabala, ekonomikoa, esmeril edo harea erregogorra dela esan daiteke. Siliziozko karburo purua kolorerik gabeko kristal gardena da. Beraz, zein da silizio karburoaren materialaren egitura eta ezaugarriak?
Silizio karburo sinterizatua presio atmosferikoaren pean
Presio atmosferikoko silizio karburo sinterizatuaren material egitura:
Industrian erabiltzen den silizio karburo sinterizatuko presio atmosferikoa horia, berdea, urdina eta beltza da ezpurutasun motaren eta edukiaren arabera, eta garbitasuna desberdina da eta gardentasuna ezberdina da. Silizio karburozko kristalaren egitura sei hitz edo diamante formako plutonio eta plutonio kubiko-sic banatzen da. Plutonio-sic-ek hainbat deformazio sortzen ditu kristal-egituran karbono eta silizio-atomoen pilaketa-ordena desberdinaren ondorioz, eta 70 deformazio-mota baino gehiago aurkitu dira. beta-SIC 2100-tik gorako alfa-SIC bihurtzen da. Silizio-karburoaren prozesu industriala kalitate handiko kuartzozko harearekin eta petrolio-kokearekin fintzen da erresistentzia-labe batean. Silizio karburo findutako blokeak birrindu egiten dira, azido-oinarrizko garbiketa, bereizketa magnetikoa, baheketa edo ura hautatzea partikula-tamainako hainbat produktu ekoizteko.
Presio atmosferikoko silizio karburo sinterizatuaren materialaren ezaugarriak:
Silizio karburoak egonkortasun kimiko ona, eroankortasun termikoa, hedapen termikoko koefizientea, higadura erresistentzia du, beraz, erabilera urratzaileaz gain, erabilera asko daude: Esate baterako, silizio karburoaren hautsa turbinaren bultzatzailearen edo zilindro blokearen barruko horman estaltzen da. prozesu berezi bat, higadura erresistentzia hobetu eta bizitza 1 edo 2 aldiz luzatzeko. Beroarekiko erresistentea, tamaina txikia, pisu arina, kalitate handiko material erregogorrez egindakoa, energia-eraginkortasuna oso ona da. Gradu baxuko silizio karburoa (% 85 inguru barne) desoxidatzaile bikaina da altzairua egiteko abiadura handitzeko eta konposizio kimikoa erraz kontrolatzeko altzairuaren kalitatea hobetzeko. Horrez gain, presio atmosferikoko silizio karburo sinterizatua ere asko erabiltzen da siliziozko karbonozko hagatxoen pieza elektrikoak fabrikatzeko.
Silizio karburoa oso gogorra da. Morse gogortasuna 9,5ekoa da, munduko diamante gogorraren ondotik (10) bigarrena, eroankortasun termiko bikaina duen erdieroalea da, tenperatura altuetan oxidazioari aurre egin diezaioke. Silizio karburoak gutxienez 70 kristalino mota ditu. Plutonio-siliziozko karburoa 2000tik gorako tenperaturetan sortzen den isomero arrunta da eta egitura kristalino hexagonala du (wurtzitaren antzekoa). Silizio karburo sinterizatua presio atmosferikoaren pean
Silizio karburoaren aplikazioa erdieroaleen industrian
Silizio karburoaren erdieroaleen industria kateak, batez ere, silizio karburoaren purutasun handiko hautsa, kristal bakarreko substratua, xafla epitaxiala, potentzia-osagaiak, moduluen ontziratzea eta terminal aplikazioak ditu.
1. Kristal bakarreko substratua Kristal bakarreko substratua euskarri erdieroalearen materiala, material eroalea eta hazkuntza epitaxialaren substratua da. Gaur egun, SiC kristal bakarreko hazkuntza-metodoek lurrun-transferentzia fisikoaren metodoa (PVT metodoa), fase likidoaren metodoa (LPE metodoa) eta tenperatura altuko lurrun kimikoaren metaketa metodoa (HTCVD metodoa) dira. Silizio karburo sinterizatua presio atmosferikoaren pean
2. Xafla epitaxiala Silizio karburozko xafla epitaxiala, silizio karburozko xafla, kristal bakarreko filma (geruza epitaxiala) siliziozko karburoko substraturako baldintza batzuk dituen substratu-kristalaren norabide berbera duena. Aplikazio praktikoetan, banda zabaleko gailu erdieroaleak ia guztiak geruza epitaxialean fabrikatzen dira, eta silizio txipa bera substratu gisa soilik erabiltzen da, GaN geruza epitaxialaren substratua barne.
3. Garbitasun handiko silizio-karburoaren hautsa Apurtasun handiko silizio-karburoaren hautsa silizio-karburoaren kristal bakarra hazteko lehengaia da PVT metodoaren bidez, eta produktuaren purutasunak zuzenean eragiten die silizio-karburoaren kristal bakarreko hazkunde-kalitateari eta ezaugarri elektrikoei.
4. Potentzia gailua siliziozko karburozko materialez egindako banda zabaleko potentzia da, tenperatura altuko, maiztasun handiko eta eraginkortasun handiko ezaugarriak dituena. Gailuaren funtzionamendu formaren arabera, SiC elikatze-gailuak potentzia-diodo bat eta etengailu-hodi bat ditu nagusiki.
5. Terminala Hirugarren belaunaldiko erdieroaleen aplikazioetan, silizio karburozko erdieroaleak gallio nitrurozko erdieroaleen osagarri izatearen abantaila dute. Bihurketa-eraginkortasun handia, berokuntza-ezaugarri baxuak, arina eta SiC gailuen beste abantaila batzuk direla eta, beherako industriaren eskariak hazten jarraitzen du, eta SiO2 gailuak ordezkatzeko joera dago.
Argitalpenaren ordua: 2023-06-16