Estado da investigación das cerámicas de carburo de silicio recristalizadas

Recristalizadocerámicas de carburo de silicio (RSiC).son amaterial cerámico de alto rendemento. Debido á súa excelente resistencia á alta temperatura, á oxidación, á corrosión e á alta dureza, foi amplamente utilizado en moitos campos, como a fabricación de semicondutores, a industria fotovoltaica, os fornos de alta temperatura e os equipos químicos. Coa crecente demanda de materiais de alto rendemento na industria moderna, a investigación e o desenvolvemento de cerámicas de carburo de silicio recristalizados están a afondar.

1. Tecnoloxía de preparación decerámicas de carburo de silicio recristalizadas

A tecnoloxía de preparación de recristalizadoscerámicas de carburo de silicioinclúe principalmente dous métodos: sinterización en po e deposición de vapor (CVD). Entre eles, o método de sinterización en po é sinterizar o po de carburo de silicio en ambientes de alta temperatura para que as partículas de carburo de silicio formen unha estrutura densa a través da difusión e recristalización entre grans. O método de deposición de vapor consiste en depositar carburo de silicio na superficie do substrato mediante unha reacción química de vapor a alta temperatura, formando así unha película de carburo de silicio de alta pureza ou pezas estruturais. Estas dúas tecnoloxías teñen as súas propias vantaxes. O método de sinterización en po é axeitado para a produción a gran escala e ten un custo baixo, mentres que o método de deposición de vapor pode proporcionar unha maior pureza e unha estrutura máis densa, e é amplamente utilizado no campo dos semicondutores.

2. Propiedades materiais decerámicas de carburo de silicio recristalizadas

A característica destacada das cerámicas de carburo de silicio recristalizada é o seu excelente rendemento en ambientes de alta temperatura. O punto de fusión deste material é de 2700 °C e ten unha boa resistencia mecánica a altas temperaturas. Ademais, o carburo de silicio recristalizado tamén ten unha excelente resistencia á oxidación e á corrosión, e pode permanecer estable en ambientes químicos extremos. Polo tanto, a cerámica RSiC foi amplamente utilizada nos campos dos fornos de alta temperatura, materiais refractarios de alta temperatura e equipos químicos.

Ademais, o carburo de silicio recristalizado ten unha alta condutividade térmica e pode conducir eficazmente a calor, o que fai que teña un importante valor de aplicación enReactores MOCVDe equipos de tratamento térmico na fabricación de obleas de semicondutores. A súa alta condutividade térmica e resistencia ao choque térmico garanten o funcionamento fiable do equipo en condicións extremas.

3. Campos de aplicación das cerámicas de carburo de silicio recristalizadas

Fabricación de semicondutores: na industria de semicondutores, utilízanse cerámicas de carburo de silicio recristalizadas para fabricar substratos e soportes en reactores MOCVD. Debido á súa alta resistencia á temperatura, á corrosión e á alta condutividade térmica, os materiais RSiC poden manter un rendemento estable en ambientes de reacción química complexa, garantindo a calidade e o rendemento das obleas de semicondutores.

Industria fotovoltaica: na industria fotovoltaica, RSiC úsase para fabricar a estrutura de soporte dos equipos de crecemento de cristal. Dado que o crecemento de cristais debe levarse a cabo a alta temperatura durante o proceso de fabricación de células fotovoltaicas, a resistencia á calor do carburo de silicio recristalizado garante o funcionamento estable a longo prazo do equipo.

Fornos de alta temperatura: a cerámica RSiC tamén se usa amplamente en fornos de alta temperatura, como revestimentos e compoñentes de fornos de baleiro, fornos de fusión e outros equipos. A súa resistencia ao choque térmico e á oxidación convérteno nun dos materiais insubstituíbles nas industrias de alta temperatura.

4. Dirección de investigación de cerámicas de carburo de silicio recristalizadas

Coa crecente demanda de materiais de alto rendemento, a dirección da investigación das cerámicas de carburo de silicio recristalizada foi gradualmente clara. As futuras investigacións centraranse nos seguintes aspectos:

Mellora da pureza do material: para cumprir os requisitos de maior pureza nos campos de semicondutores e fotovoltaicos, os investigadores están a explorar formas de mellorar a pureza do RSiC mellorando a tecnoloxía de deposición de vapor ou introducindo novas materias primas, mellorando así o seu valor de aplicación nestes campos de alta tecnoloxía. .

Optimización da microestrutura: ao controlar as condicións de sinterización e a distribución das partículas de po, pódese optimizar aínda máis a microestrutura do carburo de silicio recristalizado, mellorando así as súas propiedades mecánicas e resistencia ao choque térmico.

Materiais compostos funcionais: para adaptarse a ambientes de uso máis complexos, os investigadores están tentando combinar RSiC con outros materiais para desenvolver materiais compostos con propiedades multifuncionais, como materiais compostos a base de carburo de silicio recristalizados con maior resistencia ao desgaste e condutividade eléctrica.

5. Conclusión

Como material de alto rendemento, as cerámicas de carburo de silicio recristalizadas foron amplamente utilizadas en moitos campos debido ás súas excelentes propiedades en alta temperatura, resistencia á oxidación e resistencia á corrosión. As investigacións futuras centraranse en mellorar a pureza do material, optimizar a microestrutura e desenvolver materiais funcionais compostos para satisfacer as crecentes necesidades industriais. A través destas innovacións tecnolóxicas, espérase que as cerámicas de carburo de silicio recristalizadas desempeñen un papel máis importante en campos máis de alta tecnoloxía.