റീക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ ഗവേഷണ നില

വീണ്ടും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്തുസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (RSiC) സെറാമിക്സ്എ ആകുന്നുഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള സെറാമിക് മെറ്റീരിയൽ. മികച്ച ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന കാഠിന്യം എന്നിവ കാരണം, അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണം, ഫോട്ടോവോൾട്ടേയിക് വ്യവസായം, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകൾ, രാസ ഉപകരണങ്ങൾ തുടങ്ങി നിരവധി മേഖലകളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആധുനിക വ്യവസായത്തിൽ ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള സാമഗ്രികൾക്കുള്ള ഡിമാൻഡ് വർധിച്ചതോടെ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ ഗവേഷണവും വികസനവും കൂടുതൽ ആഴത്തിലാകുന്നു.

1. തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യറീക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്

റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത തയ്യാറെടുപ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്പ്രധാനമായും രണ്ട് രീതികൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: പൊടി സിൻ്ററിംഗ്, നീരാവി നിക്ഷേപം (സിവിഡി). അവയിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പൊടി സിൻ്റർ ചെയ്യുന്നതാണ് പൊടി സിൻ്ററിംഗ് രീതി, അങ്ങനെ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് കണികകൾ ധാന്യങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വ്യാപനത്തിലൂടെയും പുനർക്രിസ്റ്റലൈസേഷനിലൂടെയും സാന്ദ്രമായ ഘടന ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ രാസ നീരാവി പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് നിക്ഷേപിക്കുകയും അതുവഴി ഉയർന്ന ശുദ്ധമായ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഫിലിം അല്ലെങ്കിൽ ഘടനാപരമായ ഭാഗങ്ങൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് നീരാവി നിക്ഷേപ രീതി. ഈ രണ്ട് സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്കും അതിൻ്റേതായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. പൊടി സിൻ്ററിംഗ് രീതി വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപാദനത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്, കുറഞ്ഞ ചിലവുമുണ്ട്, അതേസമയം നീരാവി നിക്ഷേപ രീതിക്ക് ഉയർന്ന ശുദ്ധതയും സാന്ദ്രമായ ഘടനയും നൽകാൻ കഴിയും, ഇത് അർദ്ധചാലക ഫീൽഡിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. മെറ്റീരിയൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾറീക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്

റീക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്‌സിൻ്റെ ഏറ്റവും മികച്ച സവിശേഷത ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിലെ മികച്ച പ്രകടനമാണ്. ഈ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ദ്രവണാങ്കം 2700 ° C വരെ ഉയർന്നതാണ്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഇതിന് നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയുണ്ട്. കൂടാതെ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് മികച്ച ഓക്‌സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്, കൂടാതെ അങ്ങേയറ്റത്തെ രാസ പരിതസ്ഥിതികളിൽ സ്ഥിരത നിലനിർത്താനും കഴിയും. അതിനാൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകൾ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള റിഫ്രാക്റ്ററി വസ്തുക്കൾ, രാസ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ മേഖലകളിൽ RSiC സെറാമിക്സ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

കൂടാതെ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന് ഉയർന്ന താപ ചാലകതയുണ്ട്, കൂടാതെ താപം ഫലപ്രദമായി നടത്താനും കഴിയും, ഇത് പ്രധാന പ്രയോഗ മൂല്യമുള്ളതാക്കുന്നു.MOCVD റിയാക്ടറുകൾഅർദ്ധചാലക വേഫർ നിർമ്മാണത്തിലെ ചൂട് ചികിത്സ ഉപകരണങ്ങളും. അതിൻ്റെ ഉയർന്ന താപ ചാലകതയും താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധവും അങ്ങേയറ്റത്തെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ വിശ്വസനീയമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

3. റീക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ

അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണം: അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിൽ, MOCVD റിയാക്ടറുകളിൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളും പിന്തുണകളും നിർമ്മിക്കാൻ റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്‌സ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, നാശ പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന താപ ചാലകത എന്നിവ കാരണം, RSiC മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് സങ്കീർണ്ണമായ രാസപ്രവർത്തന പരിതസ്ഥിതികളിൽ സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകടനം നിലനിർത്താൻ കഴിയും, അർദ്ധചാലക വേഫറുകളുടെ ഗുണനിലവാരവും വിളവും ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വ്യവസായം: ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വ്യവസായത്തിൽ, ക്രിസ്റ്റൽ ഗ്രോത്ത് ഉപകരണങ്ങളുടെ പിന്തുണാ ഘടന നിർമ്മിക്കാൻ RSiC ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകളുടെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ച നടത്തേണ്ടതിനാൽ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിൻ്റെ ചൂട് പ്രതിരോധം ഉപകരണങ്ങളുടെ ദീർഘകാല സ്ഥിരതയുള്ള പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളകൾ: വാക്വം ഫർണസുകളുടെ ലൈനിംഗുകളും ഘടകങ്ങളും, ഉരുകുന്ന ചൂളകളും മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളും പോലുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഫർണസുകളിലും ആർഎസ്ഐസി സെറാമിക്സ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിൻ്റെ തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധവും ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള വ്യവസായങ്ങളിലെ മാറ്റാനാകാത്ത വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാക്കി മാറ്റുന്നു.

4. റീക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ ഗവേഷണ ദിശ

ഉയർന്ന-പ്രകടന സാമഗ്രികൾക്കുള്ള വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഡിമാൻഡിനൊപ്പം, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിൻ്റെ ഗവേഷണ ദിശ ക്രമേണ വ്യക്തമായി. ഭാവി ഗവേഷണം ഇനിപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കും:

ഭൗതിക ശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്തൽ: അർദ്ധചാലക, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഫീൽഡുകളിൽ ഉയർന്ന ശുദ്ധി ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി, നീരാവി നിക്ഷേപ സാങ്കേതികവിദ്യ മെച്ചപ്പെടുത്തി അല്ലെങ്കിൽ പുതിയ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ അവതരിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് RSiC യുടെ പരിശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള വഴികൾ ഗവേഷകർ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു, അതുവഴി ഈ ഹൈ-ടെക് മേഖലകളിൽ അതിൻ്റെ ആപ്ലിക്കേഷൻ മൂല്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. .

മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക: സിൻ്ററിംഗ് അവസ്ഥകളും പൊടി കണങ്ങളുടെ വിതരണവും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡിൻ്റെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ കൂടുതൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും അതുവഴി അതിൻ്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധവും മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.

ഫങ്ഷണൽ കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ: കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഉപയോഗ പരിതസ്ഥിതികളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിന്, ഉയർന്ന വസ്ത്ര പ്രതിരോധവും വൈദ്യുതചാലകതയും ഉള്ള പുനർക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് അധിഷ്ഠിത സംയോജിത വസ്തുക്കൾ പോലുള്ള മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ ഗുണങ്ങളുള്ള സംയുക്ത സാമഗ്രികൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് മറ്റ് വസ്തുക്കളുമായി RSiC സംയോജിപ്പിക്കാൻ ഗവേഷകർ ശ്രമിക്കുന്നു.

5. ഉപസംഹാരം

ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ഒരു മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, ഉയർന്ന ഊഷ്മാവ്, ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധം, തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധം എന്നിവയിലെ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ കാരണം റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് പല മേഖലകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി മെറ്റീരിയൽ പരിശുദ്ധി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും സംയോജിത പ്രവർത്തന സാമഗ്രികൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും ഭാവി ഗവേഷണം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കും. ഈ സാങ്കേതിക കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളിലൂടെ, കൂടുതൽ ഹൈ-ടെക് മേഖലകളിൽ റീക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് വലിയ പങ്ക് വഹിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.