Kounye a,carbure Silisyòm (SiC)se yon materyèl seramik tèmik kondiktif ki aktivman etidye nan kay ak aletranje. Teyorik konduktiviti tèmik nan SiC se trè wo, ak kèk fòm kristal ka rive nan 270W / mK, ki se deja yon lidè nan mitan materyèl ki pa kondiktif. Pou egzanp, aplikasyon an nan konduktiviti tèmik SiC ka wè nan materyèl yo substra nan aparèy semi-conducteurs, segondè konduktiviti tèmik materyèl seramik, aparèy chofaj ak plak chofaj pou pwosesis semi-conducteurs, materyèl kapsil pou gaz nikleyè, ak bag sele gaz pou ponp COMPRESSOR.
Aplikasyon decarbure Silisyòmnan jaden semi-conducteurs
Manje disk ak enstalasyon yo se ekipman pwosesis enpòtan pou pwodiksyon wafer Silisyòm nan endistri semi-conducteurs. Si disk la fanm k'ap pile se te fè nan jete oswa asye kabòn, lavi sèvis li yo se kout ak koyefisyan ekspansyon tèmik li yo gwo. Pandan pwosesis la nan gauf Silisyòm, espesyalman pandan gwo vitès fanm k'ap pile oswa polisaj, akòz mete nan ak deformation tèmik nan disk la fanm k'ap pile, plat la ak paralelis nan wafer nan Silisyòm yo difisil pou garanti. Disk la fanm k'ap pile te fè nanSeramik carbure Silisyòmgen ba mete akòz dite segondè li yo, ak koyefisyan ekspansyon tèmik li yo se fondamantalman menm jan ak sa yo ki nan gauf Silisyòm, kidonk li ka tè ak poli nan gwo vitès.
Anplis de sa, lè silisyòm wafers yo pwodwi, yo bezwen sibi tretman chalè segondè-tanperati epi yo souvan transpòte lè l sèvi avèk enstalasyon carbure Silisyòm. Yo reziste chalè epi yo pa destriktif. Diamond-tankou kabòn (DLC) ak lòt kouch ka aplike sou sifas la pou amelyore pèfòmans, soulaje domaj wafer, epi anpeche kontaminasyon gaye.
Anplis de sa, kòm yon reprezantan twazyèm jenerasyon materyèl semi-conducteurs lajè-bandgap, materyèl kristal sèl carbure Silisyòm gen pwopriyete tankou gwo lajè bandgap (apeprè 3 fwa sa yo ki nan Si), segondè konduktiviti tèmik (apeprè 3.3 fwa sa yo ki nan Si oswa 10 fwa). sa a nan GaAs), gwo pousantaj migrasyon elèktron saturation (apeprè 2.5 fwa sa a nan Si) ak gwo pann jaden elektrik (apeprè 10 fwa sa a nan Si oswa 5 fwa sa a nan GaAs). Aparèy SiC fè moute pou domaj yo nan aparèy tradisyonèl semi-conducteurs materyèl nan aplikasyon pratik epi yo piti piti vin endikap nan semi-conducteurs pouvwa.
Demann pou segondè konduktiviti tèmik Silisyòm carbure seramik te ogmante dramatikman
Avèk devlopman kontinyèl nan syans ak teknoloji, demann lan pou aplikasyon an nan seramik carbure Silisyòm nan jaden an semi-conducteurs te ogmante dramatikman, ak segondè konduktiviti tèmik se yon endikatè kle pou aplikasyon li nan konpozan ekipman fabrikasyon semi-conducteurs. Se poutèt sa, li enpòtan pou ranfòse rechèch la sou segondè konduktivite tèmik seramik carbure Silisyòm. Diminye kontni oksijèn lasi a, amelyore dansite a, ak rezonab reglemante distribisyon an nan dezyèm faz nan lasi a se metòd prensipal yo amelyore konduktiviti tèmik nan seramik carbure Silisyòm.
Kounye a, gen kèk etid sou segondè konduktiviti tèmik Silisyòm carbure seramik nan peyi mwen an, e gen toujou yon gwo diferans konpare ak nivo mond lan. Direksyon rechèch nan lavni yo enkli:
●Strengthen rechèch la pwosesis preparasyon nan Silisyòm carbure seramik poud. Preparasyon poud segondè-pite, ki ba-oksijèn Silisyòm carbure se baz pou preparasyon an nan segondè konduktiviti tèmik Silisyòm carbure seramik;
● Ranfòse seleksyon an nan èd sintering ak rechèch teyorik ki gen rapò;
●Strengthen rechèch la ak devlopman nan-wo fen ekipman SINTERING. Pa reglemante pwosesis la SINTERING pou jwenn yon mikrostruktur rezonab, li se yon kondisyon ki nesesè yo jwenn segondè konduktiviti tèmik Silisyòm carbure seramik.
Mezi pou amelyore konduktiviti tèmik seramik carbure Silisyòm
Kle a amelyore konduktiviti tèmik nan seramik SiC se diminye frekans nan gaye fonon epi ogmante chemen an gratis phonon vle di. Konduktivite tèmik SiC pral efektivman amelyore pa diminye porosite ak dansite fwontyè grenn nan seramik SiC, amelyore pite fwontyè grenn SiC, diminye enpurte SiC lasi oswa domaj lasi, ak ogmante transpòtè transmisyon chalè koule nan SiC. Koulye a, optimize kalite a ak kontni nan èd sintering ak tretman chalè segondè-tanperati yo se mezi prensipal yo amelyore konduktiviti nan tèmik nan seramik SiC.
① Optimize kalite ak kontni èd sintering yo
Yo souvan ajoute plizyè èd sintering lè w ap prepare seramik SiC konduktiviti segondè. Pami yo, kalite a ak kontni nan èd sintering gen yon gwo enfliyans sou konduktiviti nan tèmik nan seramik SiC. Pou egzanp, eleman Al oswa O nan èd sintering sistèm Al2O3 yo fasil fonn nan lasi SiC, sa ki lakòz pòs vid ak domaj, ki mennen nan yon ogmantasyon nan frekans gaye fonon. Anplis de sa, si kontni an nan èd sintering ba, materyèl la difisil a sinter ak dans, pandan y ap yon kontni segondè nan èd sintering ap mennen nan yon ogmantasyon nan enpurte ak domaj. Twòp likid faz SINTERING èd yo ka tou anpeche kwasans lan nan grenn SiC epi redwi chemen an vle di gratis nan fonon yo. Se poutèt sa, yo nan lòd yo prepare segondè konduktiviti tèmik seramik SiC, li nesesè diminye kontni an nan èd sintering otank posib pandan y ap satisfè kondisyon yo nan dansite sintering, epi eseye chwazi èd sintering ki difisil pou fonn nan lasi SiC la.
* Pwopriyete tèmik seramik SiC lè yo ajoute diferan èd sintering
Kounye a, cho-presse SiC seramik sintered ak BeO kòm yon èd sintering gen maksimòm konduktiviti tèmik nan chanm-tanperati (270W·m-1·K-1). Sepandan, BeO se yon materyèl trè toksik ak kanserojèn, epi li pa apwopriye pou aplikasyon toupatou nan laboratwa oswa jaden endistriyèl. Pwen eutektik ki pi ba nan sistèm Y2O3-Al2O3 a se 1760 ℃, ki se yon èd komen likid-faz SINTERING pou seramik SiC. Sepandan, depi Al3 + fasil fonn nan lasi SiC a, lè yo itilize sistèm sa a kòm yon èd sintering, konduktiviti tèmik nan tanperati chanm nan seramik SiC se mwens pase 200W·m-1·K-1.
Eleman latè ra tankou Y, Sm, Sc, Gd ak La yo pa fasil idrosolubl nan lasi SiC epi yo gen gwo afinite oksijèn, ki ka efektivman redwi kontni oksijèn nan lasi SiC. Se poutèt sa, Y2O3-RE2O3 (RE = Sm, Sc, Gd, La) sistèm se yon èd sintering komen pou prepare segondè konduktiviti tèmik (> 200W · m-1 · K-1) SiC seramik. Lè w pran èd sintering sistèm Y2O3-Sc2O3 a kòm yon egzanp, valè devyasyon ion Y3 + ak Si4 + se gwo, ak de yo pa sibi solisyon solid. Solibilite Sc nan pi SiC nan 1800 ~ 2600 ℃ se ti, apeprè (2 ~ 3) × 1017atoms · cm-3.
② Tretman chalè tanperati ki wo
Tretman chalè tanperati ki wo nan seramik SiC se fezab nan elimine domaj lasi, dislokasyon ak estrès rezidyèl, ankouraje transfòmasyon estriktirèl nan kèk materyèl amorphe nan kristal, ak febli efè a gaye fonon. Anplis de sa, tretman chalè segondè-tanperati ka efektivman ankouraje kwasans lan nan grenn SiC, epi finalman amelyore pwopriyete yo tèmik nan materyèl la. Pou egzanp, apre tretman chalè segondè-tanperati nan 1950 ° C, koyefisyan difizyon tèmik nan seramik SiC ogmante soti nan 83.03mm2·s-1 a 89.50mm2·s-1, ak konduktiviti tèmik nan chanm-tanperati ogmante soti nan 180.94W·m -1·K-1 rive 192.17W·m-1·K-1. Tretman chalè segondè-tanperati efektivman amelyore kapasite deoksidasyon èd sintering la sou sifas SiC ak lasi, epi fè koneksyon ki genyen ant grenn SiC pi sere. Apre tretman chalè segondè-tanperati, konduktiviti tèmik nan tanperati chanm nan seramik SiC te siyifikativman amelyore.
Lè poste: Oct-24-2024