Dihablurkan semulaseramik silikon karbida (RSiC).ialah abahan seramik berprestasi tinggi. Oleh kerana rintangan suhu tinggi yang sangat baik, rintangan pengoksidaan, rintangan kakisan dan kekerasan yang tinggi, ia telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang, seperti pembuatan semikonduktor, industri fotovoltaik, relau suhu tinggi dan peralatan kimia. Dengan peningkatan permintaan untuk bahan berprestasi tinggi dalam industri moden, penyelidikan dan pembangunan seramik silikon karbida terhablur semula semakin mendalam.
1. Teknologi penyediaanseramik silikon karbida terhablur semula
Teknologi penyediaan penghabluran semulaseramik silikon karbidaterutamanya termasuk dua kaedah: pensinteran serbuk dan pemendapan wap (CVD). Antaranya, kaedah pensinteran serbuk ialah mensinter serbuk silikon karbida di bawah persekitaran suhu tinggi supaya zarah silikon karbida membentuk struktur yang padat melalui resapan dan penghabluran semula antara butiran. Kaedah pemendapan wap adalah untuk mendepositkan silikon karbida pada permukaan substrat melalui tindak balas wap kimia pada suhu tinggi, dengan itu membentuk filem atau bahagian struktur silikon karbida ketulenan tinggi. Kedua-dua teknologi ini mempunyai kelebihan tersendiri. Kaedah pensinteran serbuk sesuai untuk pengeluaran berskala besar dan mempunyai kos yang rendah, manakala kaedah pemendapan wap boleh memberikan ketulenan yang lebih tinggi dan struktur yang lebih padat, dan digunakan secara meluas dalam bidang semikonduktor.
2. Sifat bahan daripadaseramik silikon karbida terhablur semula
Ciri cemerlang seramik silikon karbida terhablur semula ialah prestasi cemerlangnya dalam persekitaran suhu tinggi. Takat lebur bahan ini setinggi 2700°C, dan ia mempunyai kekuatan mekanikal yang baik pada suhu tinggi. Di samping itu, karbida silikon terhablur semula juga mempunyai rintangan pengoksidaan dan rintangan kakisan yang sangat baik, dan boleh kekal stabil dalam persekitaran kimia yang melampau. Oleh itu, seramik RSiC telah digunakan secara meluas dalam bidang relau suhu tinggi, bahan refraktori suhu tinggi, dan peralatan kimia.
Di samping itu, karbida silikon terhablur semula mempunyai kekonduksian terma yang tinggi dan boleh mengalirkan haba dengan berkesan, yang menjadikannya mempunyai nilai aplikasi yang penting dalamreaktor MOCVDdan peralatan rawatan haba dalam pembuatan wafer semikonduktor. Kekonduksian haba yang tinggi dan rintangan kejutan haba memastikan operasi peralatan yang boleh dipercayai dalam keadaan yang melampau.
3. Bidang aplikasi seramik silikon karbida terhablur semula
Pengilangan semikonduktor: Dalam industri semikonduktor, seramik silikon karbida terhablur semula digunakan untuk mengeluarkan substrat dan penyokong dalam reaktor MOCVD. Oleh kerana rintangan suhu tinggi, rintangan kakisan dan kekonduksian haba yang tinggi, bahan RSiC boleh mengekalkan prestasi yang stabil dalam persekitaran tindak balas kimia yang kompleks, memastikan kualiti dan hasil wafer semikonduktor.
Industri fotovoltaik: Dalam industri fotovoltaik, RSiC digunakan untuk mengeluarkan struktur sokongan peralatan pertumbuhan kristal. Memandangkan pertumbuhan kristal perlu dijalankan pada suhu tinggi semasa proses pembuatan sel fotovoltaik, rintangan haba silikon karbida terhablur semula memastikan operasi peralatan yang stabil jangka panjang.
Relau suhu tinggi: Seramik RSiC juga digunakan secara meluas dalam relau suhu tinggi, seperti pelapik dan komponen relau vakum, relau lebur dan peralatan lain. Rintangan kejutan haba dan rintangan pengoksidaan menjadikannya salah satu bahan yang tidak boleh diganti dalam industri suhu tinggi.
4. Arah penyelidikan seramik silikon karbida terhablur semula
Dengan permintaan yang semakin meningkat untuk bahan berprestasi tinggi, hala tuju penyelidikan seramik karbida silikon terhablur semula telah beransur-ansur menjadi jelas. Kajian masa depan akan memberi tumpuan kepada aspek berikut:
Meningkatkan ketulenan bahan: Untuk memenuhi keperluan ketulenan yang lebih tinggi dalam medan semikonduktor dan fotovoltaik, penyelidik sedang meneroka cara untuk meningkatkan ketulenan RSiC dengan menambah baik teknologi pemendapan wap atau memperkenalkan bahan mentah baharu, dengan itu meningkatkan nilai aplikasinya dalam bidang berteknologi tinggi ini. .
Mengoptimumkan struktur mikro: Dengan mengawal keadaan pensinteran dan pengedaran zarah serbuk, struktur mikro karbida silikon terhablur semula boleh dioptimumkan lagi, dengan itu meningkatkan sifat mekanikal dan rintangan kejutan haba.
Bahan komposit berfungsi: Untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran penggunaan yang lebih kompleks, penyelidik cuba menggabungkan RSiC dengan bahan lain untuk membangunkan bahan komposit dengan sifat pelbagai fungsi, seperti bahan komposit berasaskan silikon karbida terhablur semula dengan rintangan haus yang lebih tinggi dan kekonduksian elektrik.
5. Kesimpulan
Sebagai bahan berprestasi tinggi, seramik silikon karbida terhablur semula telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang kerana sifatnya yang sangat baik dalam suhu tinggi, rintangan pengoksidaan dan rintangan kakisan. Penyelidikan masa depan akan memberi tumpuan kepada meningkatkan ketulenan bahan, mengoptimumkan struktur mikro dan membangunkan bahan berfungsi komposit untuk memenuhi keperluan industri yang semakin meningkat. Melalui inovasi teknologi ini, seramik silikon karbida terhablur semula dijangka memainkan peranan yang lebih besar dalam lebih banyak bidang berteknologi tinggi.
Masa siaran: 24-Okt-2024