Rekristaliziranosilicij karbid (RSiC) keramikasu akeramički materijal visokih performansi. Zbog svoje izvrsne otpornosti na visoke temperature, otpornosti na oksidaciju, otpornosti na koroziju i visoke tvrdoće, naširoko se koristi u mnogim područjima, kao što su proizvodnja poluvodiča, fotonaponska industrija, visokotemperaturne peći i kemijska oprema. Uz sve veću potražnju za materijalima visokih performansi u modernoj industriji, istraživanje i razvoj rekristalizirane keramike od silicij karbida se produbljuje.
1. Tehnologija pripremerekristalizirana silicij karbidna keramika
Tehnologija pripreme rekristaliziranogsilicij karbid keramikauglavnom uključuje dvije metode: sinteriranje praha i taloženje parom (CVD). Među njima, metoda sinteriranja praha je sinteriranje praha silicij-karbida u okruženju visoke temperature tako da čestice silicij-karbida formiraju gustu strukturu kroz difuziju i rekristalizaciju između zrna. Metoda taloženja iz pare je taloženje silicijevog karbida na površinu supstrata kroz kemijsku reakciju pare na visokoj temperaturi, čime se stvara film ili strukturni dijelovi od silicij-karbida visoke čistoće. Ove dvije tehnologije imaju svoje prednosti. Metoda sinteriranja praha prikladna je za proizvodnju velikih razmjera i ima nisku cijenu, dok metoda taloženja iz pare može pružiti veću čistoću i gušću strukturu, a naširoko se koristi u polju poluvodiča.
2. Svojstva materijala odrekristalizirana silicij karbidna keramika
Izvanredna karakteristika rekristalizirane keramike od silicijevog karbida je njezina izvrsna izvedba u okruženjima visoke temperature. Talište ovog materijala je čak 2700°C, a ima dobru mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama. Osim toga, rekristalizirani silicijev karbid također ima izvrsnu otpornost na oksidaciju i koroziju, te može ostati stabilan u ekstremnim kemijskim okruženjima. Stoga se RSiC keramika naširoko koristi u područjima visokotemperaturnih peći, visokotemperaturnih vatrostalnih materijala i kemijske opreme.
Osim toga, rekristalizirani silicijev karbid ima visoku toplinsku vodljivost i može učinkovito provoditi toplinu, što ga čini važnom primjenom uMOCVD reaktorii oprema za toplinsku obradu u proizvodnji poluvodičkih pločica. Njegova visoka toplinska vodljivost i otpornost na toplinske udare osiguravaju pouzdan rad opreme u ekstremnim uvjetima.
3. Područja primjene prekristalizirane silicij karbidne keramike
Proizvodnja poluvodiča: U industriji poluvodiča, rekristalizirana keramika silicijevog karbida koristi se za proizvodnju supstrata i nosača u MOCVD reaktorima. Zbog otpornosti na visoke temperature, otpornosti na koroziju i visoke toplinske vodljivosti, RSiC materijali mogu održati stabilne performanse u okruženjima složenih kemijskih reakcija, osiguravajući kvalitetu 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 tijekom proizvodnog procesa fotonaponskih ćelija, toplinska otpornost rekristaliziranog silicijevog karbida osigurava dugoročno stabilan rad opreme.
Visokotemperaturne peći: RSiC keramika također se široko koristi u visokotemperaturnim pećima, kao što su obloge i komponente vakuumskih peći, peći za taljenje i druge opreme. Njegova otpornost na toplinski udar i otpornost na oksidaciju čine ga jednim od nezamjenjivih materijala u industrijama visokih temperatura.
4. Pravac istraživanja rekristalizirane silicij karbidne keramike
S rastućom potražnjom za materijalima visokih performansi, smjer istraživanja rekristalizirane keramike od silicij karbida postupno je postao jasan. Buduća istraživanja će se usredotočiti na sljedeće aspekte:
Poboljšanje čistoće materijala: Kako bi se zadovoljili viši zahtjevi čistoće u poljima poluvodiča i fotonapona, istraživači istražuju načine poboljšanja čistoće RSiC-a poboljšanjem tehnologije taloženja iz pare ili uvođenjem novih sirovina, čime se povećava vrijednost njegove primjene u ovim visokotehnološkim poljima .
Optimiziranje mikrostrukture: Kontrolom uvjeta sinteriranja i raspodjele čestica praha, mikrostruktura rekristaliziranog silicij karbida može se dodatno optimizirati, čime se poboljšavaju njegova mehanička svojstva i otpornost na toplinski udar.
Funkcionalni kompozitni materijali: Kako bi se prilagodili složenijim okruženjima uporabe, istraživači pokušavaju kombinirati RSiC s drugim materijalima kako bi razvili kompozitne materijale s višenamjenskim svojstvima, kao što su rekristalizirani kompozitni materijali na bazi silicijevog karbida s većom otpornošću na trošenje i električnom vodljivošću.
5. Zaključak
Kao materijal visokih performansi, rekristalizirana keramika od silicijevog karbida naširoko se koristi u mnogim područjima zbog svojih izvrsnih svojstava pri visokim temperaturama, otpornosti na oksidaciju i otpornosti na koroziju. Buduća istraživanja usredotočit će se na poboljšanje čistoće materijala, optimiziranje mikrostrukture i razvoj kompozitnih funkcionalnih materijala kako bi se zadovoljile rastuće industrijske potrebe. Kroz ove tehnološke inovacije, očekuje se da će rekristalizirana keramika od silicijevog karbida igrati veću ulogu u područjima visoke tehnologije.
Vrijeme objave: 24. listopada 2024