Generasi listrik fotovoltaik surya parantos janten industri énergi énggal anu paling ngajangjikeun di dunya. Dibandingkeun sareng polysilicon sareng sél surya silikon amorf, silikon monocrystalline, salaku bahan pembangkit listrik fotovoltaik, gaduh efisiensi konversi photoelectric anu luhur sareng kaunggulan komérsial anu luar biasa, sareng parantos janten arus utama generasi listrik fotovoltaik surya. Czochralski (CZ) nyaéta salah sahiji metodeu utama pikeun nyiapkeun silikon monocrystalline. Komposisi tungku monocrystalline Czochralski kalebet sistem tungku, sistem vakum, sistem gas, sistem médan termal sareng sistem kontrol listrik. Sistem médan termal mangrupikeun salah sahiji kaayaan anu paling penting pikeun kamekaran silikon monocrystalline, sareng kualitas silikon monocrystalline langsung kapangaruhan ku distribusi gradién suhu médan termal.
Komponén médan termal utamana diwangun ku bahan karbon (bahan grafit jeung karbon / bahan komposit karbon), nu dibagi kana bagian rojongan, bagian fungsional, elemen pemanasan, bagian pelindung, bahan insulasi termal, jsb, nurutkeun fungsi maranéhanana, sakumaha ditémbongkeun dina Gambar 1. Salaku ukuran silikon monocrystalline terus ningkat, sarat ukuran pikeun komponén médan termal ogé ngaronjat. Bahan komposit karbon/karbon jadi pilihan kahiji pikeun bahan médan termal pikeun silikon monocrystalline alatan stabilitas diménsi sarta sipat mékanis alus teuing.
Dina prosés silikon monocrystalline czochralcian, lebur bahan silikon bakal ngahasilkeun uap silikon jeung molten silikon Santika, hasilna silicification erosi bahan médan termal karbon / karbon, sarta sipat mékanis jeung kahirupan jasa tina karbon / bahan médan termal karbon anu kapangaruhan serius. Ku alatan éta, kumaha carana ngurangan erosi silicification bahan médan termal karbon / karbon jeung ngaronjatkeun kahirupan layanan maranéhanana geus jadi salah sahiji masalah umum pabrik silikon monocrystalline jeung karbon / karbon pabrik bahan médan termal.Palapis silikon karbidageus jadi pilihan kahiji pikeun panangtayungan palapis permukaan karbon / karbon bahan médan termal alatan résistansi shock termal alus teuing jeung lalawanan maké.
Dina makalah ieu, mimitian ti bahan médan termal karbon / karbon dipaké dina produksi silikon monocrystalline, métode persiapan utama, kaunggulan jeung kalemahan palapis silikon carbide diwanohkeun. Dina dasar ieu, aplikasi tur panalungtikan kamajuan palapis silikon carbide dina karbon / bahan médan termal karbon anu reviewed nurutkeun kana karakteristik bahan médan termal karbon / karbon, sarta saran sarta arah ngembangkeun pikeun panangtayungan palapis permukaan karbon / bahan médan termal karbon. diajukeun ka hareup.
1 Téknologi persiapan tinapalapis silikon karbida
1.1 Métode Embedding
Metodeu embedding sering dianggo pikeun nyiapkeun lapisan jero silikon karbida dina sistem bahan komposit C / C-sic. Métode ieu mimiti ngagunakeun bubuk campuran pikeun mungkus bahan komposit karbon/karbon, lajeng ngalaksanakeun perlakuan panas dina suhu nu tangtu. Runtuyan réaksi fisik-kimiawi kompléks lumangsung antara bubuk dicampur jeung beungeut sampel pikeun ngabentuk lapisan. Kauntungannana nyaéta prosésna basajan, ngan ukur hiji prosés anu tiasa nyiapkeun bahan komposit matriks anu padet, bebas retakan; Ukuran leutik robah tina preform kana produk ahir; Cocog jeung sagala struktur bertulang serat; Gradién komposisi tangtu tiasa dibentuk antara palapis sareng substrat, anu digabungkeun sareng substrat. Tapi, aya ogé kalemahan, sapertos réaksi kimia dina suhu anu luhur, anu tiasa ngaruksak serat, sareng sipat mékanis turunna matriks karbon/karbon. Kasaragaman palapis hese dikontrol, kusabab faktor sapertos gravitasi, anu ngajantenkeun palapis henteu rata.
1.2 Métode palapis slurry
Metoda palapis slurry nyaéta nyampur bahan palapis jeung map kana campuran, merata sikat dina beungeut matrix, sanggeus drying dina atmosfir inert, nu specimen coated ieu sintered dina suhu luhur, jeung palapis diperlukeun bisa didapet. Kauntungannana nyaéta prosésna saderhana sareng gampang dioperasi, sareng ketebalan palapis gampang dikontrol; Karugianna nyaéta aya kakuatan beungkeutan anu goréng antara palapis sareng substrat, sareng résistansi shock termal palapis goréng, sareng kaseragaman palapis rendah.
1.3 Métode réaksi uap kimia
Uap kimiawi réaksi(CVR) métode nyaéta métode prosés nu evaporates bahan silikon padet kana uap silikon dina suhu nu tangtu, lajeng uap silikon diffuses kana jero jeung beungeut matrix, sarta meta in situ jeung karbon dina matrix pikeun ngahasilkeun silikon carbide. Kaunggulan na ngawengku atmosfir seragam dina tungku, laju réaksi konsisten tur ketebalan déposisi bahan coated madhab; Prosésna basajan sareng gampang dioperasikeun, sareng ketebalan palapis tiasa dikontrol ku cara ngarobah tekanan uap silikon, waktos déposisi sareng parameter sanésna. disadvantage teh nya eta sampel geus greatly kapangaruhan ku posisi di tungku, sarta tekanan uap silikon dina tungku teu bisa ngahontal uniformity teoritis, hasilna ketebalan palapis henteu rata.
1.4 Métode déposisi uap kimiawi
Déposisi uap kimia (CVD) nyaéta prosés dimana hidrokarbon dipaké salaku sumber gas jeung purity luhur N2/Ar salaku gas pamawa pikeun ngawanohkeun gas campuran kana reaktor uap kimiawi, sarta hidrokarbon anu decomposed, disintésis, diffused, adsorbed jeung direngsekeun dina handapeun. suhu jeung tekanan nu tangtu pikeun ngabentuk film padet dina beungeut karbon / bahan komposit karbon. Kauntungannana nyaéta yén kapadetan sareng kemurnian palapis tiasa dikontrol; Éta ogé cocog pikeun digawé-sapotong kalayan bentuk leuwih kompleks; Struktur kristal sareng morfologi permukaan produk tiasa dikontrol ku nyaluyukeun parameter déposisi. Kalemahanna nyaéta laju déposisi rendah teuing, prosésna rumit, biaya produksina luhur, sareng meureun aya cacad palapis, sapertos retakan, cacad bolong sareng cacad permukaan.
Kasimpulanana, metode embedding dugi ka ciri téknologina, anu cocog pikeun pamekaran sareng produksi laboratorium sareng bahan ukuran alit; Métode palapis henteu cocog pikeun produksi masal kusabab konsistensi anu goréng. Métode CVR tiasa nyumponan produksi masal produk ukuran ageung, tapi ngagaduhan syarat anu langkung luhur pikeun alat sareng téknologi. Metoda CVD mangrupakeun metoda idéal pikeun nyiapkeunpalapis SIC, tapi biayana langkung luhur tibatan metode CVR kusabab kasusah dina kontrol prosés.
waktos pos: Feb-22-2024