Pembangkit tenaga surya fotovoltaik wis dadi industri energi anyar sing paling njanjeni ing donya. Dibandhingake karo polysilicon lan sel surya silikon amorf, silikon monocrystalline, minangka bahan pembangkit listrik fotovoltaik, nduweni efisiensi konversi fotoelektrik sing dhuwur lan keuntungan komersial sing luar biasa, lan wis dadi arus utama pembangkit listrik fotovoltaik solar. Czochralski (CZ) minangka salah sawijining cara utama kanggo nyiapake silikon monocrystalline. Komposisi tungku monocrystalline Czochralski kalebu sistem tungku, sistem vakum, sistem gas, sistem medan termal lan sistem kontrol listrik. Sistem lapangan termal minangka salah sawijining kondisi sing paling penting kanggo tuwuh silikon monocrystalline, lan kualitas silikon monocrystalline langsung kena pengaruh distribusi gradien suhu ing lapangan termal.
Komponen lapangan termal utamane kasusun saka bahan karbon (bahan grafit lan bahan komposit karbon / karbon), sing dipérang dadi bagéan dhukungan, bagéan fungsional, unsur pemanas, bagian protèktif, bahan insulasi termal, lan liya-liyane, miturut fungsine, minangka ditampilake ing Figure 1. Minangka ukuran silikon monocrystalline terus kanggo nambah, syarat ukuran kanggo komponen lapangan termal uga nambah. Bahan komposit karbon/karbon dadi pilihan pisanan kanggo bahan medan termal kanggo silikon monocrystalline amarga stabilitas dimensi lan sifat mekanik sing apik.
Ing proses silikon monocrystalline czochralcian, leleh bahan silikon bakal ngasilake uap silikon lan cipratan silikon molten, sing nyebabake erosi silisifikasi bahan medan termal karbon / karbon, lan sifat mekanik lan umur layanan bahan medan termal karbon / karbon yaiku kena pengaruh serius. Mulane, carane ngurangi erosi silicification saka karbon / karbon bahan lapangan termal lan nambah urip layanan wis dadi salah siji saka uneg-uneg umum saka manufaktur silikon monocrystalline lan karbon / karbon manufaktur materi lapangan termal.Lapisan silikon karbidawis dadi pilihan pisanan kanggo pangayoman lapisan lumahing karbon / karbon bahan lapangan termal amarga resistance kejut termal banget lan nyandhang resistance.
Ing makalah iki, wiwit saka bahan medan termal karbon / karbon sing digunakake ing produksi silikon monocrystalline, metode persiapan utama, kaluwihan lan kekurangan lapisan karbida silikon dikenalake. Ing basis iki, aplikasi lan riset kemajuan lapisan silikon karbida ing karbon / karbon bahan lapangan termal dideleng miturut karakteristik saka karbon / karbon bahan lapangan termal, lan saran lan pituduh pembangunan kanggo nutupi lumahing pangayoman saka karbon / karbon bahan lapangan termal. diajukake.
1. Teknik Preparation oflapisan silikon karbida
1.1 Metode Embedding
Cara embedding asring digunakake kanggo nyiapake lapisan njero silikon karbida ing sistem bahan komposit C / C-sic. Cara iki pisanan nggunakake wêdakakêna campuran kanggo mbungkus bahan komposit karbon/karbon, lan banjur nindakake perawatan panas ing suhu tartamtu. Serangkaian reaksi fisiko-kimia sing kompleks dumadi ing antarane bubuk campuran lan permukaan sampel kanggo mbentuk lapisan kasebut. Kauntungane yaiku proses kasebut prasaja, mung siji proses bisa nyiyapake bahan komposit matriks sing padhet, tanpa retak; pangowahan ukuran cilik saka preform kanggo produk final; Cocog kanggo struktur sing dikuatake serat; Gradien komposisi tartamtu bisa dibentuk ing antarane lapisan lan substrat, sing digabungake kanthi apik karo substrat. Nanging, ana uga kekurangan, kayata reaksi kimia ing suhu dhuwur, sing bisa ngrusak serat, lan sifat mekanik matriks karbon / karbon mudhun. Keseragaman lapisan angel dikontrol, amarga faktor kayata gravitasi, sing ndadekake lapisan ora rata.
1.2 Metode slurry coating
Cara lapisan slurry yaiku nyampur bahan lapisan lan binder dadi campuran, sikat rata ing permukaan matriks, sawise garing ing atmosfer inert, spesimen sing dilapisi disinter ing suhu dhuwur, lan lapisan sing dibutuhake bisa dipikolehi. Kaluwihan iku proses prasaja lan gampang kanggo operate, lan kekandelan lapisan gampang kanggo kontrol; Kerugian kasebut yaiku ana kekuatan ikatan sing kurang ing antarane lapisan lan landasan, lan resistensi kejut termal saka lapisan kasebut kurang, lan keseragaman lapisan kurang.
1.3 Metode reaksi uap kimia
Cara reaksi uap kimia (CVR) minangka cara proses sing nguap bahan silikon padhet dadi uap silikon ing suhu tartamtu, banjur uap silikon nyebar menyang njero lan permukaan matriks, lan reaksi in situ karo karbon ing matriks kanggo ngasilake. silikon karbida. Kaluwihan kalebu atmosfer seragam ing tungku, tingkat reaksi konsisten lan kekandelan Deposition saka materi ditutupi nang endi wae; Proses iki prasaja lan gampang dioperasikake, lan kekandelan lapisan bisa dikontrol kanthi ngganti tekanan uap silikon, wektu deposisi lan paramèter liyane. Kerugian kasebut yaiku sampel banget kena pengaruh posisi ing tungku, lan tekanan uap silikon ing tungku ora bisa tekan keseragaman teoretis, nyebabake kekandelan lapisan sing ora rata.
1.4 Metode deposisi uap kimia
Deposisi uap kimia (CVD) minangka proses ing ngendi hidrokarbon digunakake minangka sumber gas lan N2/Ar kemurnian dhuwur minangka gas pembawa kanggo nglebokake gas campuran menyang reaktor uap kimia, lan hidrokarbon diurai, disintesis, disebarake, diserap lan dirampungake ing ngisor iki. suhu lan tekanan tartamtu kanggo mbentuk film padhet ing permukaan bahan komposit karbon / karbon. Keuntungan kasebut yaiku kapadhetan lan kemurnian lapisan bisa dikontrol; Iku uga cocok kanggo karya-piece karo wangun luwih Komplek; Struktur kristal lan morfologi permukaan produk bisa dikontrol kanthi nyetel paramèter deposisi. Kerugian kasebut yaiku tingkat deposisi sithik banget, proses kasebut rumit, biaya produksi dhuwur, lan bisa uga ana cacat lapisan, kayata retak, cacat bolong lan cacat permukaan.
Ing ringkesan, metode embedding diwatesi karo ciri teknologi, sing cocok kanggo pangembangan lan produksi bahan laboratorium lan ukuran cilik; Cara lapisan ora cocog kanggo produksi massal amarga konsistensi sing kurang. Cara CVR bisa nyukupi produksi massal produk ukuran gedhe, nanging nduweni syarat sing luwih dhuwur kanggo peralatan lan teknologi. Cara CVD minangka cara sing cocog kanggo nyiapakelapisan SIC, nanging biayane luwih dhuwur tinimbang metode CVR amarga kangelan ing kontrol proses.
Wektu kirim: Feb-22-2024