Rekryštalizovanékeramika z karbidu kremíka (RSiC).sú avysokovýkonný keramický materiál. Vďaka svojej vynikajúcej odolnosti voči vysokej teplote, odolnosti voči oxidácii, odolnosti voči korózii a vysokej tvrdosti sa široko používa v mnohých oblastiach, ako je výroba polovodičov, fotovoltaický priemysel, vysokoteplotné pece a chemické zariadenia. So zvyšujúcim sa dopytom po vysokovýkonných materiáloch v modernom priemysle sa prehlbuje výskum a vývoj rekryštalizovanej keramiky z karbidu kremíka.
1. Technológia prípravyrekryštalizovaná keramika z karbidu kremíka
Technológia prípravy rekryštalizáciekeramika z karbidu kremíkazahŕňa najmä dve metódy: spekanie prášku a nanášanie pár (CVD). Medzi nimi je metóda spekania prášku spekaním prášku karbidu kremíka v prostredí s vysokou teplotou tak, aby častice karbidu kremíka vytvorili hustú štruktúru prostredníctvom difúzie a rekryštalizácie medzi zrnami. Metóda naparovania spočíva v nanášaní karbidu kremíka na povrch substrátu chemickou reakciou pár pri vysokej teplote, čím sa vytvorí vysoko čistý film karbidu kremíka alebo konštrukčné časti. Tieto dve technológie majú svoje výhody. Metóda spekania prášku je vhodná na výrobu vo veľkom meradle a má nízke náklady, zatiaľ čo metóda nanášania pár môže poskytnúť vyššiu čistotu a hustejšiu štruktúru a je široko používaná v oblasti polovodičov.
2. Vlastnosti materiálurekryštalizovaná keramika z karbidu kremíka
Vynikajúcou charakteristikou rekryštalizovanej keramiky z karbidu kremíka je jej vynikajúci výkon v prostredí s vysokou teplotou. Teplota topenia tohto materiálu je až 2700 °C a má dobrú mechanickú pevnosť pri vysokých teplotách. Okrem toho má rekryštalizovaný karbid kremíka tiež vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a korózii a môže zostať stabilný v extrémnych chemických prostrediach. Preto sa keramika RSiC široko používa v oblastiach vysokoteplotných pecí, vysokoteplotných žiaruvzdorných materiálov a chemických zariadení.
Okrem toho má rekryštalizovaný karbid kremíka vysokú tepelnú vodivosť a môže účinne viesť teplo, vďaka čomu má dôležitú aplikačnú hodnotuMOCVD reaktorya zariadenia na tepelné spracovanie pri výrobe polovodičových doštičiek. Jeho vysoká tepelná vodivosť a odolnosť proti tepelným šokom zaisťujú spoľahlivú prevádzku zariadenia v extrémnych podmienkach.
3. Oblasti použitia rekryštalizovanej keramiky z karbidu kremíka
Výroba polovodičov: V polovodičovom priemysle sa rekryštalizovaná keramika z karbidu kremíka používa na výrobu substrátov a nosičov v reaktoroch MOCVD. Vďaka svojej vysokej teplotnej odolnosti, odolnosti proti korózii a vysokej tepelnej vodivosti si materiály RSiC dokážu udržať stabilný výkon v prostredí zložitých chemických reakcií, čím sa zabezpečí kvalita a výťažok polovodičových doštičiek.
Fotovoltaický priemysel: Vo fotovoltaickom priemysle sa RSiC používa na výrobu nosnej konštrukcie zariadenia na rast kryštálov. Keďže rast kryštálov sa musí počas výrobného procesu fotovoltaických článkov vykonávať pri vysokej teplote, tepelná odolnosť rekryštalizovaného karbidu kremíka zabezpečuje dlhodobú stabilnú prevádzku zariadenia.
Vysokoteplotné pece: Keramika RSiC sa široko používa aj vo vysokoteplotných peciach, ako sú výmurovky a komponenty vákuových pecí, taviacich pecí a iných zariadení. Odolnosť voči teplotným šokom a odolnosť voči oxidácii z neho robí jeden z nenahraditeľných materiálov vo vysokoteplotnom priemysle.
4. Smer výskumu rekryštalizovanej keramiky z karbidu kremíka
S rastúcim dopytom po vysokovýkonných materiáloch sa postupne vyjasnil smer výskumu rekryštalizovanej keramiky z karbidu kremíka. Budúci výskum sa zameria na tieto aspekty:
Zlepšenie čistoty materiálu: Aby sa splnili vyššie požiadavky na čistotu v oblasti polovodičov a fotovoltaiky, výskumníci skúmajú spôsoby, ako zlepšiť čistotu RSiC zlepšením technológie naparovania alebo zavedením nových surovín, čím sa zvýši jeho aplikačná hodnota v týchto high-tech oblastiach. .
Optimalizácia mikroštruktúry: Riadením podmienok spekania a distribúcie práškových častíc možno ďalej optimalizovať mikroštruktúru rekryštalizovaného karbidu kremíka, čím sa zlepšujú jeho mechanické vlastnosti a odolnosť voči tepelným šokom.
Funkčné kompozitné materiály: S cieľom prispôsobiť sa komplexnejšiemu prostrediu použitia sa výskumníci pokúšajú kombinovať RSiC s inými materiálmi, aby vyvinuli kompozitné materiály s multifunkčnými vlastnosťami, ako sú rekryštalizované kompozitné materiály na báze karbidu kremíka s vyššou odolnosťou proti opotrebeniu a elektrickou vodivosťou.
5. Záver
Ako vysokovýkonný materiál sa rekryštalizovaná keramika z karbidu kremíka široko používa v mnohých oblastiach vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam pri vysokej teplote, odolnosti voči oxidácii a korózii. Budúci výskum sa zameria na zlepšenie čistoty materiálov, optimalizáciu mikroštruktúry a vývoj kompozitných funkčných materiálov, ktoré budú spĺňať rastúce priemyselné potreby. Očakáva sa, že vďaka týmto technologickým inováciám bude rekryštalizovaná keramika z karbidu kremíka zohrávať väčšiu úlohu v oblastiach so špičkovou technológiou.
Čas odoslania: 24. októbra 2024