Omkrystallisertsilisiumkarbid (RSiC) keramikker enhøyytelses keramisk materiale. På grunn av sin utmerkede motstand mot høye temperaturer, oksidasjonsmotstand, korrosjonsmotstand og høy hardhet, har den blitt mye brukt i mange felt, for eksempel halvlederproduksjon, fotovoltaisk industri, høytemperaturovner og kjemisk utstyr. Med den økende etterspørselen etter høyytelsesmaterialer i moderne industri, blir forskningen og utviklingen av rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk dypere.
1. Forberedelse teknologi avrekrystallisert silisiumkarbidkeramikk
Forberedelsen teknologi av rekrystallisertsilisiumkarbid keramikkomfatter hovedsakelig to metoder: pulversintring og dampavsetning (CVD). Blant dem er pulversintringsmetoden å sintre silisiumkarbidpulver under høytemperaturmiljø slik at silisiumkarbidpartikler danner en tett struktur gjennom diffusjon og omkrystallisering mellom korn. Dampavsetningsmetoden er å avsette silisiumkarbid på overflaten av underlaget gjennom en kjemisk dampreaksjon ved høy temperatur, og derved danne en silisiumkarbidfilm med høy renhet eller strukturelle deler. Disse to teknologiene har sine egne fordeler. Pulversintringsmetoden er egnet for storskala produksjon og har lave kostnader, mens dampavsetningsmetoden kan gi høyere renhet og tettere struktur, og er mye brukt i halvlederfeltet.
2. Materialegenskaper tilrekrystallisert silisiumkarbidkeramikk
Den enestående egenskapen til rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk er dens utmerkede ytelse i høytemperaturmiljøer. Smeltepunktet til dette materialet er så høyt som 2700°C, og det har god mekanisk styrke ved høye temperaturer. I tillegg har rekrystallisert silisiumkarbid også utmerket oksidasjonsmotstand og korrosjonsmotstand, og kan forbli stabil i ekstreme kjemiske miljøer. Derfor har RSiC-keramikk blitt mye brukt innen høytemperaturovner, høytemperatur ildfaste materialer og kjemisk utstyr.
I tillegg har rekrystallisert silisiumkarbid høy varmeledningsevne og kan effektivt lede varme, noe som gjør at det har viktig bruksverdi iMOCVD-reaktorerog varmebehandlingsutstyr i produksjon av halvlederwafere. Dens høye termiske ledningsevne og termiske støtmotstand sikrer pålitelig drift av utstyret under ekstreme forhold.
3. Bruksområder for rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk
Halvlederproduksjon: I halvlederindustrien brukes rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk til å produsere substrater og støtter i MOCVD-reaktorer. På grunn av sin høye temperaturbestandighet, korrosjonsbestandighet og høye termiske ledningsevne, kan RSiC-materialer opprettholde stabil ytelse i komplekse kjemiske reaksjonsmiljøer, og sikre kvaliteten og utbyttet til halvlederskiver.
Fotovoltaisk industri: I fotovoltaisk industri brukes RSiC til å produsere støttestrukturen til krystallvekstutstyr. Siden krystallvekst må utføres ved høy temperatur under produksjonsprosessen av fotovoltaiske celler, sikrer varmemotstanden til rekrystallisert silisiumkarbid en langsiktig stabil drift av utstyret.
Høytemperaturovner: RSiC-keramikk er også mye brukt i høytemperaturovner, som foringer og komponenter i vakuumovner, smelteovner og annet utstyr. Dens termiske støtmotstand og oksidasjonsmotstand gjør den til et av de uerstattelige materialene i høytemperaturindustrier.
4. Forskningsretning for rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk
Med den økende etterspørselen etter materialer med høy ytelse, har forskningsretningen for rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk gradvis blitt tydelig. Fremtidig forskning vil fokusere på følgende aspekter:
Forbedring av materialrenhet: For å møte høyere krav til renhet i halvleder- og fotovoltaiske felt, utforsker forskere måter å forbedre renheten til RSiC ved å forbedre dampavsetningsteknologi eller introdusere nye råmaterialer, og dermed øke bruksverdien i disse høyteknologiske feltene .
Optimalisering av mikrostruktur: Ved å kontrollere sintringsforholdene og fordelingen av pulverpartikler, kan mikrostrukturen til rekrystallisert silisiumkarbid optimaliseres ytterligere, og dermed forbedre dets mekaniske egenskaper og termisk sjokkmotstand.
Funksjonelle komposittmaterialer: For å tilpasse seg mer komplekse bruksmiljøer, prøver forskerne å kombinere RSiC med andre materialer for å utvikle komposittmaterialer med multifunksjonelle egenskaper, som rekrystalliserte silisiumkarbidbaserte komposittmaterialer med høyere slitestyrke og elektrisk ledningsevne.
5. Konklusjon
Som et høyytelsesmateriale har rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk blitt mye brukt på mange felt på grunn av deres utmerkede egenskaper ved høy temperatur, oksidasjonsmotstand og korrosjonsbestandighet. Fremtidig forskning vil fokusere på å forbedre materialrenheten, optimalisere mikrostruktur og utvikle komposittfunksjonelle materialer for å møte de økende industrielle behovene. Gjennom disse teknologiske innovasjonene forventes rekrystallisert silisiumkarbidkeramikk å spille en større rolle i mer høyteknologiske felt.
Innleggstid: 24. oktober 2024