რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკის კვლევის სტატუსი

ხელახლა კრისტალიზებულისილიციუმის კარბიდი (RSiC) კერამიკაარიან ამაღალი ხარისხის კერამიკული მასალა. შესანიშნავი მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის, დაჟანგვის წინააღმდეგობის, კოროზიის წინააღმდეგობის და მაღალი სიხისტის გამო, იგი ფართოდ გამოიყენება მრავალ სფეროში, როგორიცაა ნახევარგამტარების წარმოება, ფოტოელექტრული მრეწველობა, მაღალი ტემპერატურის ღუმელები და ქიმიური აღჭურვილობა. თანამედროვე მრეწველობაში მაღალი ხარისხის მასალებზე მზარდი მოთხოვნის გამო, სილიციუმის კარბიდის რეკრისტალიზებული კერამიკის კვლევა და განვითარება ღრმავდება.

1. მომზადების ტექნოლოგიარეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკა

რეკრისტალიზებულის მომზადების ტექნოლოგიასილიციუმის კარბიდის კერამიკაძირითადად მოიცავს ორ მეთოდს: ფხვნილის შედუღებას და ორთქლის დეპონირებას (CVD). მათ შორის, ფხვნილის აგლომერაციის მეთოდია სილიციუმის კარბიდის ფხვნილის შედუღება მაღალი ტემპერატურის გარემოში ისე, რომ სილიციუმის კარბიდის ნაწილაკები ქმნიან მკვრივ სტრუქტურას მარცვლებს შორის დიფუზიისა და რეკრისტალიზაციის გზით. ორთქლის დეპონირების მეთოდი არის სილიციუმის კარბიდის დეპონირება სუბსტრატის ზედაპირზე ქიმიური ორთქლის რეაქციის გზით მაღალ ტემპერატურაზე, რითაც წარმოიქმნება მაღალი სისუფთავის სილიციუმის კარბიდის ფილმი ან სტრუქტურული ნაწილები. ამ ორ ტექნოლოგიას აქვს საკუთარი უპირატესობები. ფხვნილის აგლომერაციის მეთოდი შესაფერისია ფართომასშტაბიანი წარმოებისთვის და აქვს დაბალი ღირებულება, ხოლო ორთქლის დეპონირების მეთოდს შეუძლია უზრუნველყოს უფრო მაღალი სისუფთავე და მკვრივი სტრუქტურა და ფართოდ გამოიყენება ნახევარგამტარულ სფეროში.

2. მატერიალური თვისებებირეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკა

რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკის გამორჩეული მახასიათებელია მისი შესანიშნავი შესრულება მაღალი ტემპერატურის გარემოში. ამ მასალის დნობის წერტილი 2700°C-მდეა და მას აქვს კარგი მექანიკური სიმტკიცე მაღალ ტემპერატურაზე. გარდა ამისა, რეკრისტალიზებულ სილიციუმის კარბიდს ასევე აქვს შესანიშნავი ჟანგვის წინააღმდეგობა და კოროზიის წინააღმდეგობა და შეიძლება დარჩეს სტაბილური ექსტრემალურ ქიმიურ გარემოში. ამიტომ, RSiC კერამიკა ფართოდ გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის ღუმელების, მაღალი ტემპერატურის ცეცხლგამძლე მასალების და ქიმიური აღჭურვილობის სფეროებში.

გარდა ამისა, რეკრისტალიზებულ სილიციუმის კარბიდს აქვს მაღალი თბოგამტარობა და შეუძლია ეფექტურად გაატაროს სითბო, რაც მას მნიშვნელოვანი გამოყენების მნიშვნელობას ხდის.MOCVD რეაქტორებიდა სითბოს დამუშავების მოწყობილობა ნახევარგამტარული ვაფლის წარმოებაში. მისი მაღალი თბოგამტარობა და თერმული შოკის წინააღმდეგობა უზრუნველყოფს მოწყობილობის საიმედო მუშაობას ექსტრემალურ პირობებში.

3. რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკის გამოყენების ველები

ნახევარგამტარების წარმოება: ნახევარგამტარების ინდუსტრიაში, სილიციუმის კარბიდის რეკრისტალიზებული კერამიკა გამოიყენება MOCVD რეაქტორებში სუბსტრატებისა და საყრდენების დასამზადებლად. მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის, კოროზიის წინააღმდეგობისა და მაღალი თბოგამტარობის გამო, RSiC მასალებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ სტაბილური მოქმედება კომპლექსურ ქიმიურ რეაქციის გარემოში, რაც უზრუნველყოფს ნახევარგამტარული ვაფლის ხარისხს და გამოსავლიანობას.

ფოტოელექტრული ინდუსტრია: ფოტოელექტრული ინდუსტრიაში, RSiC გამოიყენება ბროლის ზრდის აღჭურვილობის დამხმარე სტრუქტურის დასამზადებლად. იმის გამო, რომ კრისტალების ზრდა უნდა განხორციელდეს მაღალ ტემპერატურაზე ფოტოელექტრული უჯრედების წარმოების პროცესის დროს, რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის სითბოს წინააღმდეგობა უზრუნველყოფს აღჭურვილობის გრძელვადიან სტაბილურ მუშაობას.

მაღალი ტემპერატურის ღუმელები: RSiC კერამიკა ასევე ფართოდ გამოიყენება მაღალტემპერატურულ ღუმელებში, როგორიცაა ვაკუუმური ღუმელების, დნობის ღუმელების და სხვა აღჭურვილობის გარსაცმები და კომპონენტები. მისი თერმული შოკის წინააღმდეგობა და დაჟანგვის წინააღმდეგობა მას ერთ-ერთ შეუცვლელ მასალად აქცევს მაღალი ტემპერატურის მრეწველობაში.

4. რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკის კვლევის მიმართულება

მაღალი ხარისხის მასალებზე მზარდი მოთხოვნის გამო, თანდათანობით ნათელი გახდა რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკის კვლევის მიმართულება. მომავალი კვლევა ყურადღებას გაამახვილებს შემდეგ ასპექტებზე:

მასალის სისუფთავის გაუმჯობესება: ნახევარგამტარული და ფოტოელექტრული ველების სისუფთავის უფრო მაღალი მოთხოვნების დაკმაყოფილების მიზნით, მკვლევარები იკვლევენ გზებს RSiC-ის სისუფთავის გასაუმჯობესებლად ორთქლის დეპონირების ტექნოლოგიის გაუმჯობესებით ან ახალი ნედლეულის შემოღებით, რითაც გაზრდის მისი გამოყენების ღირებულებას ამ მაღალტექნოლოგიურ სფეროებში. .

მიკროსტრუქტურის ოპტიმიზაცია: აგლომერაციის პირობებისა და ფხვნილის ნაწილაკების განაწილების კონტროლით, რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის მიკროსტრუქტურის შემდგომი ოპტიმიზაცია შესაძლებელია, რითაც გაუმჯობესდება მისი მექანიკური თვისებები და თერმული შოკის წინააღმდეგობა.

ფუნქციური კომპოზიციური მასალები: უფრო რთული გამოყენების გარემოსთან ადაპტაციის მიზნით, მკვლევარები ცდილობენ გააერთიანონ RSiC სხვა მასალებთან, რათა განავითარონ კომპოზიციური მასალები მრავალფუნქციური თვისებებით, როგორიცაა სილიციუმის კარბიდზე დაფუძნებული რეკრისტალიზებული კომპოზიციური მასალები მაღალი აცვიათ წინააღმდეგობისა და ელექტრული გამტარობით.

5. დასკვნა

როგორც მაღალი ხარისხის მასალა, რეკრისტალიზებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკა ფართოდ გამოიყენება მრავალ სფეროში მათი შესანიშნავი თვისებების გამო მაღალ ტემპერატურაზე, დაჟანგვის წინააღმდეგობას და კოროზიის წინააღმდეგობას. მომავალი კვლევა ფოკუსირებული იქნება მასალის სისუფთავის გაუმჯობესებაზე, მიკროსტრუქტურის ოპტიმიზაციაზე და კომპოზიციური ფუნქციონალური მასალების შემუშავებაზე მზარდი ინდუსტრიული საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად. ამ ტექნოლოგიური ინოვაციების მეშვეობით, სილიციუმის კარბიდის რეკრისტალიზებული კერამიკა, სავარაუდოდ, უფრო დიდ როლს შეასრულებს მაღალტექნოლოგიურ სფეროებში.