Perkristalizavosisilicio karbido (RSiC) keramikayra aaukštos kokybės keraminė medžiaga. Dėl puikaus atsparumo aukštai temperatūrai, atsparumo oksidacijai, atsparumo korozijai ir didelio kietumo jis buvo plačiai naudojamas daugelyje sričių, tokių kaip puslaidininkių gamyba, fotovoltinė pramonė, aukštos temperatūros krosnys ir cheminė įranga. Didėjant aukštos kokybės medžiagų paklausai šiuolaikinėje pramonėje, gilėja perkristalizuoto silicio karbido keramikos tyrimai ir plėtra.
1. Paruošimo technologijaperkristalizuota silicio karbido keramika
Rekristalizuoto paruošimo technologijasilicio karbido keramikadaugiausia apima du metodus: miltelinį sukepinimą ir nusodinimą garais (CVD). Tarp jų miltelių sukepinimo metodas yra silicio karbido miltelių sukepinimas aukštoje temperatūroje, kad silicio karbido dalelės sudarytų tankią struktūrą difuzijos ir perkristalizavimo būdu tarp grūdelių. Garų nusodinimo metodas yra silicio karbido nusodinimas ant pagrindo paviršiaus per cheminę garų reakciją aukštoje temperatūroje, taip suformuojant didelio grynumo silicio karbido plėvelę arba konstrukcines dalis. Šios dvi technologijos turi savų privalumų. Miltelių sukepinimo metodas tinka didelio masto gamybai ir turi mažą kainą, o garų nusodinimo metodas gali užtikrinti didesnį grynumą ir tankesnę struktūrą ir yra plačiai naudojamas puslaidininkių srityje.
2. Medžiagų savybėsperkristalizuota silicio karbido keramika
Išskirtinė perkristalizuoto silicio karbido keramikos savybė yra puikus jos veikimas aukštoje temperatūroje. Šios medžiagos lydymosi temperatūra siekia net 2700°C, ji pasižymi geru mechaniniu atsparumu aukštoje temperatūroje. Be to, perkristalizuotas silicio karbidas taip pat turi puikų atsparumą oksidacijai ir atsparumą korozijai ir gali išlikti stabilus ekstremalioje cheminėje aplinkoje. Todėl RSiC keramika buvo plačiai naudojama aukštos temperatūros krosnių, aukštos temperatūros ugniai atsparių medžiagų ir cheminės įrangos srityse.
Be to, perkristalizuotas silicio karbidas turi aukštą šilumos laidumą ir gali efektyviai praleisti šilumą, todėl jis turi didelę naudojimo vertęMOCVD reaktoriaiir terminio apdorojimo įranga puslaidininkinių plokštelių gamyboje. Aukštas šilumos laidumas ir atsparumas šiluminiam smūgiui užtikrina patikimą įrangos veikimą ekstremaliomis sąlygomis.
3. Rekristalizuoto silicio karbido keramikos taikymo sritys
Puslaidininkių gamyba: puslaidininkių pramonėje perkristalizuota silicio karbido keramika naudojama MOCVD reaktorių substratams ir atramoms gaminti. Dėl savo aukšto atsparumo temperatūrai, atsparumo korozijai ir didelio šilumos laidumo RSiC medžiagos gali išlaikyti stabilų veikimą sudėtingose cheminių reakcijų aplinkose, užtikrindamos puslaidininkinių plokštelių kokybę ir išeigą.
Fotoelektros pramonė: fotoelektros pramonėje RSiC naudojamas kristalų auginimo įrangos atraminei struktūrai gaminti. Kadangi fotovoltinių elementų gamybos proceso metu kristalų augimas turi būti vykdomas aukštoje temperatūroje, perkristalizuoto silicio karbido atsparumas karščiui užtikrina ilgalaikį stabilų įrangos veikimą.
Aukštos temperatūros krosnys: RSiC keramika taip pat plačiai naudojama aukštos temperatūros krosnyse, pvz., Vakuuminių krosnių, lydymosi krosnių ir kitos įrangos pamušaluose ir komponentuose. Dėl atsparumo šiluminiam smūgiui ir atsparumui oksidacijai jis yra viena iš nepakeičiamų medžiagų aukštos temperatūros pramonėje.
4. Rekristalizuoto silicio karbido keramikos tyrimo kryptis
Augant aukštos kokybės medžiagų paklausai, pamažu aiškėjo perkristalizuoto silicio karbido keramikos tyrimų kryptis. Būsimi tyrimai bus sutelkti į šiuos aspektus:
Medžiagų grynumo gerinimas: siekdami patenkinti aukštesnius puslaidininkių ir fotovoltinių laukų grynumo reikalavimus, mokslininkai tiria būdus, kaip pagerinti RSiC grynumą, tobulinant garų nusodinimo technologiją arba įdiegiant naujas žaliavas, taip padidinant jo taikymo vertę šiose aukštųjų technologijų srityse. .
Mikrostruktūros optimizavimas: kontroliuojant sukepinimo sąlygas ir miltelių dalelių pasiskirstymą, galima toliau optimizuoti perkristalizuoto silicio karbido mikrostruktūrą, taip pagerinant jo mechanines savybes ir atsparumą šiluminiam smūgiui.
Funkcinės kompozicinės medžiagos: siekdami prisitaikyti prie sudėtingesnės naudojimo aplinkos, mokslininkai bando derinti RSiC su kitomis medžiagomis, kad sukurtų daugiafunkcinių savybių turinčias kompozicines medžiagas, tokias kaip perkristalizuotos silicio karbido kompozicinės medžiagos, pasižyminčios didesniu atsparumu dilimui ir elektriniam laidumui.
5. Išvada
Perkristalizuota silicio karbido keramika, kaip aukštos kokybės medžiaga, buvo plačiai naudojama daugelyje sričių dėl savo puikių savybių aukštoje temperatūroje, atsparumo oksidacijai ir atsparumo korozijai. Būsimi tyrimai bus skirti medžiagų grynumo gerinimui, mikrostruktūros optimizavimui ir sudėtinių funkcinių medžiagų kūrimui, kad būtų patenkinti augantys pramonės poreikiai. Tikimasi, kad dėl šių technologinių naujovių perkristalizuota silicio karbido keramika vaidins didesnį vaidmenį aukštųjų technologijų srityse.
Paskelbimo laikas: 2024-10-24