Ricristallizzatoceramiche al carburo di silicio (RSiC).sono unmateriale ceramico ad alte prestazioni. Grazie alla sua eccellente resistenza alle alte temperature, resistenza all'ossidazione, resistenza alla corrosione ed elevata durezza, è stato ampiamente utilizzato in molti campi, come la produzione di semiconduttori, l'industria fotovoltaica, forni ad alta temperatura e apparecchiature chimiche. Con la crescente domanda di materiali ad alte prestazioni nell'industria moderna, la ricerca e lo sviluppo di ceramiche in carburo di silicio ricristallizzato si stanno approfondendo.
1. Tecnologia di preparazione diceramiche al carburo di silicio ricristallizzato
La tecnologia di preparazione del ricristallizzatoceramiche al carburo di siliciocomprende principalmente due metodi: sinterizzazione delle polveri e deposizione di vapore (CVD). Tra questi, il metodo di sinterizzazione della polvere consiste nel sinterizzare la polvere di carburo di silicio in un ambiente ad alta temperatura in modo che le particelle di carburo di silicio formino una struttura densa attraverso la diffusione e la ricristallizzazione tra i grani. Il metodo di deposizione da vapore consiste nel depositare carburo di silicio sulla superficie del substrato attraverso una reazione chimica di vapore ad alta temperatura, formando così una pellicola di carburo di silicio di elevata purezza o parti strutturali. Queste due tecnologie hanno i loro vantaggi. Il metodo di sinterizzazione delle polveri è adatto per la produzione su larga scala e ha un costo contenuto, mentre il metodo di deposizione da vapore può fornire una maggiore purezza e una struttura più densa ed è ampiamente utilizzato nel campo dei semiconduttori.
2. Proprietà dei materiali diceramiche al carburo di silicio ricristallizzato
La caratteristica eccezionale della ceramica al carburo di silicio ricristallizzato è la sua eccellente prestazione in ambienti ad alta temperatura. Il punto di fusione di questo materiale arriva fino a 2700°C e ha una buona resistenza meccanica alle alte temperature. Inoltre, il carburo di silicio ricristallizzato ha anche un'eccellente resistenza all'ossidazione e alla corrosione e può rimanere stabile in ambienti chimici estremi. Pertanto, le ceramiche RSiC sono state ampiamente utilizzate nei campi dei forni ad alta temperatura, dei materiali refrattari ad alta temperatura e delle apparecchiature chimiche.
Inoltre, il carburo di silicio ricristallizzato ha un'elevata conduttività termica e può condurre efficacemente il calore, il che gli conferisce un importante valore applicativo inReattori MOCVDe apparecchiature per il trattamento termico nella produzione di wafer semiconduttori. L'elevata conduttività termica e la resistenza agli shock termici garantiscono il funzionamento affidabile dell'apparecchiatura in condizioni estreme.
3. Campi di applicazione della ceramica al carburo di silicio ricristallizzato
Produzione di semiconduttori: nell'industria dei semiconduttori, le ceramiche di carburo di silicio ricristallizzato vengono utilizzate per produrre substrati e supporti nei reattori MOCVD. Grazie alla resistenza alle alte temperature, alla corrosione e all'elevata conduttività termica, i materiali RSiC possono mantenere prestazioni stabili in ambienti di reazione chimica complessi, garantendo la qualità e la resa dei wafer semiconduttori.
Industria fotovoltaica: nell'industria fotovoltaica, l'RSiC viene utilizzato per produrre la struttura di supporto delle apparecchiature per la crescita dei cristalli. Poiché la crescita dei cristalli deve essere effettuata ad alta temperatura durante il processo di produzione delle celle fotovoltaiche, la resistenza al calore del carburo di silicio ricristallizzato garantisce il funzionamento stabile a lungo termine dell'apparecchiatura.
Forni ad alta temperatura: le ceramiche RSiC sono ampiamente utilizzate anche nei forni ad alta temperatura, come rivestimenti e componenti di forni a vuoto, forni fusori e altre apparecchiature. La sua resistenza agli shock termici e alla resistenza all'ossidazione lo rendono uno dei materiali insostituibili nelle industrie ad alta temperatura.
4. Direzione della ricerca sui ceramici al carburo di silicio ricristallizzato
Con la crescente domanda di materiali ad alte prestazioni, la direzione della ricerca sulle ceramiche in carburo di silicio ricristallizzato è diventata gradualmente chiara. La ricerca futura si concentrerà sui seguenti aspetti:
Miglioramento della purezza del materiale: per soddisfare requisiti di purezza più elevati nei campi dei semiconduttori e del fotovoltaico, i ricercatori stanno esplorando modi per migliorare la purezza dell'RSiC migliorando la tecnologia di deposizione di vapore o introducendo nuove materie prime, aumentando così il suo valore applicativo in questi campi ad alta tecnologia .
Ottimizzazione della microstruttura: controllando le condizioni di sinterizzazione e la distribuzione delle particelle di polvere, la microstruttura del carburo di silicio ricristallizzato può essere ulteriormente ottimizzata, migliorandone così le proprietà meccaniche e la resistenza agli shock termici.
Materiali compositi funzionali: per adattarsi ad ambienti di utilizzo più complessi, i ricercatori stanno cercando di combinare RSiC con altri materiali per sviluppare materiali compositi con proprietà multifunzionali, come materiali compositi a base di carburo di silicio ricristallizzato con maggiore resistenza all'usura e conduttività elettrica.
5. Conclusione
Essendo un materiale ad alte prestazioni, la ceramica al carburo di silicio ricristallizzato è stata ampiamente utilizzata in molti campi grazie alle sue eccellenti proprietà alle alte temperature, alla resistenza all'ossidazione e alla corrosione. La ricerca futura si concentrerà sul miglioramento della purezza dei materiali, sull'ottimizzazione della microstruttura e sullo sviluppo di materiali funzionali compositi per soddisfare le crescenti esigenze industriali. Attraverso queste innovazioni tecnologiche, si prevede che le ceramiche di carburo di silicio ricristallizzato svolgeranno un ruolo maggiore in campi più high-tech.
Orario di pubblicazione: 24 ottobre 2024