Dikristalisasi ulangkeramik silikon karbida (RSiC).adalah abahan keramik berkinerja tinggi. Karena ketahanan suhu tinggi yang sangat baik, ketahanan oksidasi, ketahanan korosi, dan kekerasan tinggi, ia telah banyak digunakan di banyak bidang, seperti manufaktur semikonduktor, industri fotovoltaik, tungku suhu tinggi, dan peralatan kimia. Dengan meningkatnya permintaan akan material berkinerja tinggi di industri modern, penelitian dan pengembangan keramik silikon karbida rekristalisasi semakin mendalam.
1. Teknologi persiapankeramik silikon karbida yang direkristalisasi
Teknologi persiapan rekristalisasikeramik silikon karbidaterutama mencakup dua metode: sintering bubuk dan deposisi uap (CVD). Diantaranya, metode sintering serbuk adalah dengan menyinter bubuk silikon karbida di bawah lingkungan bersuhu tinggi sehingga partikel silikon karbida membentuk struktur padat melalui difusi dan rekristalisasi antar butiran. Metode pengendapan uap adalah dengan mengendapkan silikon karbida pada permukaan substrat melalui reaksi uap kimia pada suhu tinggi, sehingga membentuk film silikon karbida atau bagian struktural dengan kemurnian tinggi. Kedua teknologi ini mempunyai keunggulan masing-masing. Metode sintering bubuk cocok untuk produksi skala besar dan berbiaya rendah, sedangkan metode deposisi uap dapat memberikan kemurnian lebih tinggi dan struktur lebih padat, serta banyak digunakan di bidang semikonduktor.
2. Sifat material darikeramik silikon karbida yang direkristalisasi
Karakteristik luar biasa dari keramik silikon karbida rekristalisasi adalah kinerjanya yang sangat baik di lingkungan bersuhu tinggi. Titik leleh bahan ini mencapai 2700 °C, dan memiliki kekuatan mekanik yang baik pada suhu tinggi. Selain itu, silikon karbida rekristalisasi juga memiliki ketahanan oksidasi dan ketahanan korosi yang sangat baik, serta dapat tetap stabil di lingkungan kimia yang ekstrem. Oleh karena itu, keramik RSiC telah banyak digunakan di bidang tungku suhu tinggi, bahan tahan api suhu tinggi, dan peralatan kimia.
Selain itu, silikon karbida rekristalisasi memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan dapat menghantarkan panas secara efektif, sehingga memiliki nilai aplikasi yang penting dalamReaktor MOCVDdan peralatan perlakuan panas dalam pembuatan wafer semikonduktor. Konduktivitas termal yang tinggi dan ketahanan terhadap guncangan termal memastikan pengoperasian peralatan yang andal dalam kondisi ekstrem.
3. Bidang aplikasi keramik silikon karbida rekristalisasi
Manufaktur semikonduktor: Dalam industri semikonduktor, keramik silikon karbida rekristalisasi digunakan untuk memproduksi substrat dan pendukung dalam reaktor MOCVD. Karena ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi, dan konduktivitas termal yang tinggi, material RSiC dapat mempertahankan kinerja yang stabil di lingkungan reaksi kimia yang kompleks, memastikan kualitas dan hasil wafer semikonduktor.
Industri fotovoltaik: Dalam industri fotovoltaik, RSiC digunakan untuk memproduksi struktur pendukung peralatan pertumbuhan kristal. Karena pertumbuhan kristal perlu dilakukan pada suhu tinggi selama proses pembuatan sel fotovoltaik, ketahanan panas silikon karbida rekristalisasi memastikan pengoperasian peralatan yang stabil dalam jangka panjang.
Tungku bersuhu tinggi: Keramik RSiC juga banyak digunakan pada tungku bersuhu tinggi, seperti pelapis dan komponen tungku vakum, tungku peleburan, dan peralatan lainnya. Ketahanan terhadap guncangan termal dan ketahanan oksidasi menjadikannya salah satu material yang tak tergantikan dalam industri suhu tinggi.
4. Arah penelitian keramik silikon karbida rekristalisasi
Dengan meningkatnya permintaan akan material berkinerja tinggi, arah penelitian keramik silikon karbida rekristalisasi secara bertahap menjadi jelas. Penelitian di masa depan akan fokus pada aspek-aspek berikut:
Meningkatkan kemurnian material: Untuk memenuhi persyaratan kemurnian yang lebih tinggi di bidang semikonduktor dan fotovoltaik, para peneliti sedang mencari cara untuk meningkatkan kemurnian RSiC dengan meningkatkan teknologi pengendapan uap atau memperkenalkan bahan mentah baru, sehingga meningkatkan nilai penerapannya di bidang teknologi tinggi ini. .
Mengoptimalkan struktur mikro: Dengan mengontrol kondisi sintering dan distribusi partikel bubuk, struktur mikro silikon karbida rekristalisasi dapat lebih dioptimalkan, sehingga meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan guncangan termal.
Material komposit fungsional: Untuk beradaptasi dengan lingkungan penggunaan yang lebih kompleks, para peneliti mencoba menggabungkan RSiC dengan material lain untuk mengembangkan material komposit dengan sifat multifungsi, seperti material komposit berbasis silikon karbida yang direkristalisasi dengan ketahanan aus dan konduktivitas listrik yang lebih tinggi.
5. Kesimpulan
Sebagai bahan berkinerja tinggi, keramik silikon karbida rekristalisasi telah banyak digunakan di banyak bidang karena sifatnya yang sangat baik pada suhu tinggi, ketahanan oksidasi, dan ketahanan korosi. Penelitian di masa depan akan fokus pada peningkatan kemurnian material, optimalisasi struktur mikro, dan pengembangan material fungsional komposit untuk memenuhi kebutuhan industri yang terus berkembang. Melalui inovasi teknologi ini, keramik silikon karbida rekristalisasi diharapkan dapat memainkan peran yang lebih besar di bidang yang lebih berteknologi tinggi.
Waktu posting: 24 Oktober 2024