Қайта кристалданғанкремний карбиді (RSiC) керамикаажоғары өнімді керамикалық материал. Жоғары температураға, тотығуға төзімділікке, коррозияға төзімділікке және жоғары қаттылыққа байланысты ол жартылай өткізгіштер өндірісі, фотоэлектрлік өнеркәсіп, жоғары температуралы пештер және химиялық жабдықтар сияқты көптеген салаларда кеңінен қолданылды. Заманауи өнеркәсіпте өнімділігі жоғары материалдарға сұраныстың артуымен қайта кристалданған кремний карбиді керамикасын зерттеу және дамыту тереңдей түсуде.
1. Дайындалу технологиясықайта кристалданған кремний карбиді керамика
Қайта кристалдануды дайындау технологиясыкремний карбидті керамиканегізінен екі әдісті қамтиды: ұнтақты агломерациялау және бумен тұндыру (CVD). Олардың ішінде ұнтақты агломерациялау әдісі кремний карбидінің бөлшектері дәндер арасындағы диффузия және қайта кристалдану арқылы тығыз құрылымды құрайтындай жоғары температуралық ортада кремний карбиді ұнтағын агломерациялау болып табылады. Бумен тұндыру әдісі жоғары температурада химиялық бу реакциясы арқылы субстраттың бетіне кремний карбиді тұндыру, осылайша жоғары таза кремний карбидті пленканы немесе құрылымдық бөліктерді қалыптастыру болып табылады. Бұл екі технологияның өзіндік артықшылықтары бар. Ұнтақты агломерациялау әдісі кең ауқымды өндіріске жарамды және құны төмен, ал бу тұндыру әдісі жоғары тазалық пен тығыз құрылымды қамтамасыз ете алады және жартылай өткізгіштер саласында кеңінен қолданылады.
2. Материалдық қасиеттеріқайта кристалданған кремний карбиді керамика
Қайта кристалданған кремний карбиді керамикасының көрнекті ерекшелігі оның жоғары температуралы ортада тамаша өнімділігі болып табылады. Бұл материалдың балқу температурасы 2700 ° C-қа жетеді және ол жоғары температурада жақсы механикалық беріктікке ие. Сонымен қатар, қайта кристалданған кремний карбиді де тамаша тотығуға және коррозияға төзімділікке ие және төтенше химиялық ортада тұрақты болып қала алады. Сондықтан RSiC керамикасы жоғары температуралы пештерде, жоғары температурада отқа төзімді материалдарда және химиялық жабдықтарда кеңінен қолданылды.
Сонымен қатар, қайта кристалданған кремний карбиді жоғары жылу өткізгіштікке ие және жылуды тиімді өткізе алады, бұл оны қолдануда маңызды мәнге ие етеді.MOCVD реакторларыжәне жартылай өткізгіш пластиналар өндірісіндегі термиялық өңдеу жабдықтары. Оның жоғары жылу өткізгіштігі және термиялық соққыға төзімділігі экстремалды жағдайларда жабдықтың сенімді жұмысын қамтамасыз етеді.
3. Қайта кристалданған кремний карбиді керамикасының қолдану өрістері
Жартылай өткізгіштерді өндіру: Жартылай өткізгіштер өнеркәсібінде қайта кристалданған кремний карбиді керамика MOCVD реакторларында субстраттар мен тіректерді өндіру үшін қолданылады. Жоғары температураға, коррозияға төзімділікке және жоғары жылу өткізгіштікке байланысты RSiC материалдары жартылай өткізгіш пластинкалардың сапасы мен шығымдылығын қамтамасыз ете отырып, күрделі химиялық реакция орталарында тұрақты өнімділікті сақтай алады.
Фотоэлектрлік өнеркәсіп: Фотоэлектрлік өнеркәсіпте RSiC кристалды өсіретін жабдықтың тірек құрылымын жасау үшін қолданылады. Кристаллдың өсуі фотоэлектрлік элементтерді өндіру процесінде жоғары температурада жүзеге асырылуы қажет болғандықтан, қайта кристалданған кремний карбидінің ыстыққа төзімділігі жабдықтың ұзақ мерзімді тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді.
Жоғары температуралы пештер: RSiC керамикасы сонымен қатар вакуумдық пештердің төсемдері мен құрамдас бөліктері, балқыту пештері және басқа жабдықтар сияқты жоғары температуралы пештерде кеңінен қолданылады. Оның термиялық соққыға төзімділігі және тотығуға төзімділігі оны жоғары температуралы өндірістерде таптырмайтын материалдардың біріне айналдырады.
4. Қайта кристалданған кремний карбиді керамикасын зерттеу бағыты
Жоғары өнімді материалдарға сұраныстың артуына байланысты қайта кристалданған кремний карбиді керамикасының зерттеу бағыты бірте-бірте айқындала бастады. Болашақ зерттеулер келесі аспектілерге назар аударады:
Материалдың тазалығын жақсарту: Жартылай өткізгіш және фотоэлектрлік өрістерде жоғарырақ тазалық талаптарын қанағаттандыру үшін зерттеушілер бу тұндыру технологиясын жетілдіру немесе жаңа шикізатты енгізу арқылы RSiC тазалығын жақсарту жолдарын зерттеп жатыр, осылайша оның осы жоғары технологиялық өрістерде қолдану мәнін арттырады. .
Микроқұрылымды оңтайландыру: агломерациялау жағдайларын және ұнтақ бөлшектерінің таралуын бақылау арқылы қайта кристалданған кремний карбидінің микроқұрылымын одан әрі оңтайландыруға болады, осылайша оның механикалық қасиеттері мен термиялық соққыға төзімділігі жақсарады.
Функционалды композиттік материалдар: Неғұрлым күрделі пайдалану орталарына бейімделу үшін зерттеушілер тозуға төзімділігі мен электр өткізгіштігі жоғары қайта кристалданған кремний карбиді негізіндегі композиттік материалдар сияқты көп функционалды қасиеттері бар композиттік материалдарды әзірлеу үшін RSiC-ті басқа материалдармен біріктіруге тырысуда.
5. Қорытынды
Жоғары өнімді материал ретінде қайта кристалданған кремний карбидті керамика жоғары температурада, тотығуға төзімділікте және коррозияға төзімділікте тамаша қасиеттеріне байланысты көптеген салаларда кеңінен қолданылды. Болашақ зерттеулер материалдың тазалығын жақсартуға, микроқұрылымды оңтайландыруға және өсіп келе жатқан өнеркәсіптік қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін композициялық функционалды материалдарды дамытуға бағытталған. Осы технологиялық инновациялар арқылы қайта кристалданған кремний карбиді керамика жоғары технологиялық салаларда үлкен рөл атқарады деп күтілуде.
Хабарлама уақыты: 24 қазан 2024 ж