Omkristalliseradkiselkarbid (RSiC) keramikär enhögpresterande keramiskt material. På grund av dess utmärkta högtemperaturbeständighet, oxidationsbeständighet, korrosionsbeständighet och höga hårdhet, har den använts i stor utsträckning inom många områden, såsom halvledartillverkning, solcellsindustri, högtemperaturugnar och kemisk utrustning. Med den ökande efterfrågan på högpresterande material i modern industri fördjupas forskningen och utvecklingen av omkristalliserad kiselkarbidkeramik.
1. Beredningsteknik avomkristalliserad kiselkarbidkeramik
Beredningstekniken för omkristalliseradkiselkarbidkeramikomfattar huvudsakligen två metoder: pulversintring och ångavsättning (CVD). Bland dem är pulversintringsmetoden att sintra kiselkarbidpulver under högtemperaturmiljö så att kiselkarbidpartiklar bildar en tät struktur genom diffusion och omkristallisation mellan korn. Ångdeponeringsmetoden är att avsätta kiselkarbid på ytan av substratet genom en kemisk ångreaktion vid hög temperatur, och därigenom bilda en kiselkarbidfilm med hög renhet eller strukturella delar. Dessa två tekniker har sina egna fördelar. Pulversintringsmetoden är lämplig för storskalig produktion och har låg kostnad, medan ångavsättningsmetoden kan ge högre renhet och tätare struktur och används i stor utsträckning inom halvledarområdet.
2. Materialegenskaper hosomkristalliserad kiselkarbidkeramik
Den enastående egenskapen hos omkristalliserad kiselkarbidkeramik är dess utmärkta prestanda i högtemperaturmiljöer. Smältpunkten för detta material är så hög som 2700°C, och det har god mekanisk hållfasthet vid höga temperaturer. Dessutom har omkristalliserad kiselkarbid också utmärkt oxidationsbeständighet och korrosionsbeständighet, och kan förbli stabil i extrema kemiska miljöer. Därför har RSiC-keramik använts i stor utsträckning inom områdena högtemperaturugnar, eldfasta material med hög temperatur och kemisk utrustning.
Dessutom har omkristalliserad kiselkarbid en hög värmeledningsförmåga och kan effektivt leda värme, vilket gör att den har ett viktigt användningsvärde iMOCVD-reaktoreroch värmebehandlingsutrustning vid tillverkning av halvledarwafer. Dess höga värmeledningsförmåga och värmechockbeständighet säkerställer tillförlitlig drift av utrustningen under extrema förhållanden.
3. Användningsområden för omkristalliserad kiselkarbidkeramik
Halvledartillverkning: Inom halvledarindustrin används omkristalliserad kiselkarbidkeramik för att tillverka substrat och stöd i MOCVD-reaktorer. På grund av dess höga temperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och höga värmeledningsförmåga kan RSiC-material bibehålla stabila prestanda i komplexa kemiska reaktionsmiljöer, vilket säkerställer kvaliteten och utbytet av halvledarskivor.
Solcellsindustrin: Inom solcellsindustrin används RSiC för att tillverka stödstrukturen för utrustning för kristalltillväxt. Eftersom kristalltillväxt måste utföras vid hög temperatur under tillverkningsprocessen av fotovoltaiska celler, säkerställer värmebeständigheten hos omkristalliserad kiselkarbid en långsiktigt stabil drift av utrustningen.
Högtemperaturugnar: RSiC-keramik används också i stor utsträckning i högtemperaturugnar, såsom foder och komponenter i vakuumugnar, smältugnar och annan utrustning. Dess värmechockbeständighet och oxidationsbeständighet gör den till ett av de oersättliga materialen i högtemperaturindustrier.
4. Forskningsriktning för omkristalliserad kiselkarbidkeramik
Med den växande efterfrågan på högpresterande material har forskningsriktningen för omkristalliserad kiselkarbidkeramik gradvis blivit tydlig. Framtida forskning kommer att fokusera på följande aspekter:
Förbättring av materialrenhet: För att möta högre krav på renhet inom halvledar- och solcellsområdet, undersöker forskare sätt att förbättra renheten hos RSiC genom att förbättra ångavsättningstekniken eller introducera nya råmaterial, och därigenom förbättra dess tillämpningsvärde inom dessa högteknologiska områden .
Optimering av mikrostruktur: Genom att kontrollera sintringsförhållandena och fördelningen av pulverpartiklar kan mikrostrukturen hos omkristalliserad kiselkarbid optimeras ytterligare, och därigenom förbättra dess mekaniska egenskaper och värmechockbeständighet.
Funktionella kompositmaterial: För att anpassa sig till mer komplexa användningsmiljöer försöker forskare kombinera RSiC med andra material för att utveckla kompositmaterial med multifunktionella egenskaper, såsom omkristalliserade kiselkarbidbaserade kompositmaterial med högre slitstyrka och elektrisk ledningsförmåga.
5. Slutsats
Som ett högpresterande material har omkristalliserad kiselkarbidkeramik använts i stor utsträckning inom många områden på grund av deras utmärkta egenskaper i hög temperatur, oxidationsbeständighet och korrosionsbeständighet. Framtida forskning kommer att fokusera på att förbättra materialrenheten, optimera mikrostrukturen och utveckla funktionella kompositmaterial för att möta de växande industriella behoven. Genom dessa tekniska innovationer förväntas omkristalliserad kiselkarbidkeramik spela en större roll inom mer högteknologiska områden.
Posttid: 2024-okt-24