Herkristalliseerdsiliciumcarbide (RSiC) keramiekgebiedhoogwaardig keramisch materiaal. Vanwege zijn uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen, oxidatieweerstand, corrosieweerstand en hoge hardheid, wordt het op grote schaal gebruikt op vele gebieden, zoals de productie van halfgeleiders, de fotovoltaïsche industrie, hogetemperatuurovens en chemische apparatuur. Met de toenemende vraag naar hoogwaardige materialen in de moderne industrie wordt het onderzoek naar en de ontwikkeling van geherkristalliseerd siliciumcarbide-keramiek steeds dieper.
1. Bereidingstechnologie vangeherkristalliseerd siliciumcarbide keramiek
De voorbereidingstechnologie van herkristalliseerdsiliciumcarbide keramiekomvat hoofdzakelijk twee methoden: poedersinteren en dampdepositie (CVD). Onder hen is de poedersintermethode het sinteren van siliciumcarbidepoeder onder hoge temperaturen, zodat siliciumcarbidedeeltjes een dichte structuur vormen door diffusie en herkristallisatie tussen korrels. De dampafzettingsmethode bestaat uit het afzetten van siliciumcarbide op het oppervlak van het substraat door middel van een chemische dampreactie bij hoge temperatuur, waardoor een zeer zuivere siliciumcarbidefilm of structurele onderdelen worden gevormd. Deze twee technologieën hebben hun eigen voordelen. De poedersintermethode is geschikt voor productie op grote schaal en heeft lage kosten, terwijl de opdampmethode een hogere zuiverheid en een dichtere structuur kan bieden, en veel wordt gebruikt op het gebied van halfgeleiders.
2. Materiaaleigenschappen vangeherkristalliseerd siliciumcarbide keramiek
Het opvallende kenmerk van geherkristalliseerd siliciumcarbide-keramiek is de uitstekende prestatie in omgevingen met hoge temperaturen. Het smeltpunt van dit materiaal bedraagt maar liefst 2700°C en het heeft een goede mechanische sterkte bij hoge temperaturen. Bovendien heeft herkristalliseerd siliciumcarbide ook een uitstekende oxidatieweerstand en corrosieweerstand en kan het stabiel blijven in extreme chemische omgevingen. Daarom wordt RSiC-keramiek op grote schaal gebruikt op het gebied van hogetemperatuurovens, vuurvaste materialen voor hoge temperaturen en chemische apparatuur.
Bovendien heeft herkristalliseerd siliciumcarbide een hoge thermische geleidbaarheid en kan het effectief warmte geleiden, waardoor het een belangrijke toepassingswaarde heeft inMOCVD-reactorenen warmtebehandelingsapparatuur bij de productie van halfgeleiderwafels. De hoge thermische geleidbaarheid en thermische schokbestendigheid zorgen voor een betrouwbare werking van de apparatuur onder extreme omstandigheden.
3. Toepassingsgebieden van herkristalliseerde siliciumcarbidekeramiek
Halfgeleiderproductie: In de halfgeleiderindustrie wordt herkristalliseerd siliciumcarbide-keramiek gebruikt om substraten en dragers in MOCVD-reactoren te vervaardigen. Vanwege de hoge temperatuurbestendigheid, corrosieweerstand en hoge thermische geleidbaarheid kunnen RSiC-materialen stabiele prestaties behouden in complexe chemische reactieomgevingen, waardoor de kwaliteit en opbrengst van halfgeleiderwafels worden gegarandeerd.
Fotovoltaïsche industrie: In de fotovoltaïsche industrie wordt RSiC gebruikt om de ondersteunende structuur van kristalgroeiapparatuur te vervaardigen. Omdat de kristalgroei tijdens het productieproces van fotovoltaïsche cellen bij hoge temperaturen moet plaatsvinden, zorgt de hittebestendigheid van herkristalliseerd siliciumcarbide voor een stabiele werking van de apparatuur op de lange termijn.
Hogetemperatuurovens: RSiC-keramiek wordt ook veel gebruikt in hogetemperatuurovens, zoals bekledingen en componenten van vacuümovens, smeltovens en andere apparatuur. De thermische schokbestendigheid en oxidatieweerstand maken het tot een van de onvervangbare materialen in industrieën met hoge temperaturen.
4. Onderzoeksrichting van gerekristalliseerde siliciumcarbidekeramiek
Met de groeiende vraag naar hoogwaardige materialen is de onderzoeksrichting van herkristalliseerde siliciumcarbide-keramiek geleidelijk duidelijk geworden. Toekomstig onderzoek zal zich richten op de volgende aspecten:
Verbetering van de materiaalzuiverheid: Om te voldoen aan hogere zuiverheidseisen op het gebied van halfgeleiders en fotovoltaïsche energie, onderzoeken onderzoekers manieren om de zuiverheid van RSiC te verbeteren door de dampdepositietechnologie te verbeteren of nieuwe grondstoffen te introduceren, waardoor de toepassingswaarde ervan op deze hightech-gebieden wordt vergroot. .
Optimalisatie van de microstructuur: Door de sinteromstandigheden en de verdeling van poederdeeltjes te controleren, kan de microstructuur van herkristalliseerd siliciumcarbide verder worden geoptimaliseerd, waardoor de mechanische eigenschappen en thermische schokbestendigheid worden verbeterd.
Functionele composietmaterialen: Om zich aan te passen aan complexere gebruiksomgevingen proberen onderzoekers RSiC te combineren met andere materialen om composietmaterialen met multifunctionele eigenschappen te ontwikkelen, zoals geherkristalliseerde composietmaterialen op basis van siliciumcarbide met een hogere slijtvastheid en elektrische geleidbaarheid.
5. Conclusie
Als hoogwaardig materiaal wordt herkristalliseerd siliciumcarbide-keramiek op veel gebieden op grote schaal gebruikt vanwege hun uitstekende eigenschappen bij hoge temperaturen, oxidatieweerstand en corrosieweerstand. Toekomstig onderzoek zal zich richten op het verbeteren van de materiaalzuiverheid, het optimaliseren van de microstructuur en het ontwikkelen van functionele composietmaterialen om aan de groeiende industriële behoeften te voldoen. Door deze technologische innovaties wordt verwacht dat geherkristalliseerd siliciumcarbide-keramiek een grotere rol zal spelen op meer hightech-gebieden.
Posttijd: 24 oktober 2024