Status de pesquisa da cerâmica de carboneto de silício recristalizada

Recristalizadocerâmica de carboneto de silício (RSiC)áreamaterial cerâmico de alto desempenho. Devido à sua excelente resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação, resistência à corrosão e alta dureza, tem sido amplamente utilizado em muitos campos, como fabricação de semicondutores, indústria fotovoltaica, fornos de alta temperatura e equipamentos químicos. Com a crescente demanda por materiais de alto desempenho na indústria moderna, a pesquisa e o desenvolvimento de cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas estão se aprofundando.

1. Tecnologia de preparação decerâmica de carboneto de silício recristalizada

A tecnologia de preparação de recristalizadocerâmica de carboneto de silícioinclui principalmente dois métodos: sinterização de pó e deposição de vapor (CVD). Entre eles, o método de sinterização de pó consiste em sinterizar pó de carboneto de silício sob ambiente de alta temperatura, de modo que as partículas de carboneto de silício formem uma estrutura densa por meio de difusão e recristalização entre os grãos. O método de deposição de vapor consiste em depositar carboneto de silício na superfície do substrato por meio de uma reação química de vapor em alta temperatura, formando assim um filme de carboneto de silício de alta pureza ou peças estruturais. Essas duas tecnologias têm suas próprias vantagens. O método de sinterização de pó é adequado para produção em larga escala e tem baixo custo, enquanto o método de deposição de vapor pode fornecer maior pureza e estrutura mais densa, e é amplamente utilizado no campo de semicondutores.

2. Propriedades materiais decerâmica de carboneto de silício recristalizada

A característica marcante da cerâmica de carboneto de silício recristalizada é seu excelente desempenho em ambientes de alta temperatura. O ponto de fusão deste material chega a 2700°C e apresenta boa resistência mecânica em altas temperaturas. Além disso, o carboneto de silício recristalizado também possui excelente resistência à oxidação e à corrosão e pode permanecer estável em ambientes químicos extremos. Portanto, a cerâmica RSiC tem sido amplamente utilizada nas áreas de fornos de alta temperatura, materiais refratários de alta temperatura e equipamentos químicos.

Além disso, o carboneto de silício recristalizado possui alta condutividade térmica e pode conduzir calor com eficácia, o que o torna com importante valor de aplicação emReatores MOCVDe equipamentos de tratamento térmico na fabricação de wafers semicondutores. Sua alta condutividade térmica e resistência ao choque térmico garantem a operação confiável do equipamento sob condições extremas.

3. Campos de aplicação de cerâmica de carboneto de silício recristalizada

Fabricação de semicondutores: Na indústria de semicondutores, cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas são usadas para fabricar substratos e suportes em reatores MOCVD. Devido à sua resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e alta condutividade térmica, os materiais RSiC podem manter um desempenho estável em ambientes de reações químicas complexas, garantindo a qualidade e o rendimento dos wafers semicondutores.

Indústria fotovoltaica: Na indústria fotovoltaica, o RSiC é usado para fabricar a estrutura de suporte de equipamentos de crescimento de cristal. Como o crescimento do cristal precisa ser realizado em alta temperatura durante o processo de fabricação das células fotovoltaicas, a resistência ao calor do carboneto de silício recristalizado garante a operação estável do equipamento a longo prazo.

Fornos de alta temperatura: As cerâmicas RSiC também são amplamente utilizadas em fornos de alta temperatura, como revestimentos e componentes de fornos a vácuo, fornos de fusão e outros equipamentos. Sua resistência ao choque térmico e à oxidação o tornam um dos materiais insubstituíveis nas indústrias de alta temperatura.

4. Direção de pesquisa de cerâmica de carboneto de silício recristalizada

Com a crescente demanda por materiais de alto desempenho, a direção da pesquisa em cerâmica de carboneto de silício recristalizada tornou-se gradualmente clara. A investigação futura centrar-se-á nos seguintes aspectos:

Melhorar a pureza do material: Para atender aos requisitos de maior pureza nos campos de semicondutores e fotovoltaicos, os pesquisadores estão explorando maneiras de melhorar a pureza do RSiC, melhorando a tecnologia de deposição de vapor ou introduzindo novas matérias-primas, aumentando assim o seu valor de aplicação nesses campos de alta tecnologia. .

Otimizando a microestrutura: Ao controlar as condições de sinterização e a distribuição das partículas de pó, a microestrutura do carboneto de silício recristalizado pode ser ainda mais otimizada, melhorando assim suas propriedades mecânicas e resistência ao choque térmico.

Materiais compósitos funcionais: Para se adaptarem a ambientes de uso mais complexos, os pesquisadores estão tentando combinar o RSiC com outros materiais para desenvolver materiais compósitos com propriedades multifuncionais, como materiais compósitos à base de carboneto de silício recristalizado com maior resistência ao desgaste e condutividade elétrica.

5. Conclusão

Como um material de alto desempenho, a cerâmica de carboneto de silício recristalizado tem sido amplamente utilizada em muitos campos devido às suas excelentes propriedades em alta temperatura, resistência à oxidação e resistência à corrosão. A pesquisa futura se concentrará na melhoria da pureza do material, na otimização da microestrutura e no desenvolvimento de materiais compósitos funcionais para atender às crescentes necessidades industriais. Através destas inovações tecnológicas, espera-se que as cerâmicas de carboneto de silício recristalizadas desempenhem um papel mais importante em campos de maior tecnologia.