Häzirki wagtda,kremniy karbid (SiC)içerde we daşary ýurtlarda işjeň öwrenilýän termiki geçiriji keramiki materialdyr. SiC-iň nazary ýylylyk geçirijiligi gaty ýokary we käbir kristal görnüşleri 270W / mK-a ýetip biler, bu eýýäm geçiriji däl materiallaryň arasynda öňdebaryjydyr. Mysal üçin, SiC ýylylyk geçirijiliginiň ulanylyşyny ýarymgeçiriji enjamlaryň aşaky materiallarynda, ýokary ýylylyk geçirijilik keramiki materiallarynda, ýarymgeçirijini gaýtadan işlemek üçin gyzdyryjylarda we ýyladyş plitalarynda, ýadro ýangyjy üçin kapsula materiallarynda we kompressor nasoslary üçin gaz möhürleýji halkalarda görmek bolýar.
Ulanmakkremniý karbidýarymgeçiriji meýdançasynda
Öýjükli diskler we enjamlar ýarymgeçiriji pudagynda kremniý wafli öndürmek üçin möhüm enjamdyr. Öýjükli disk çoýun ýa-da uglerod polatdan ýasalan bolsa, hyzmat möhleti gysga we ýylylyk giňelme koeffisiýenti uly. Silikon wafli gaýtadan işlenende, esasanam ýokary tizlikli üwürmek ýa-da ýylmaýjy ýylmaýjy diskiň könelmegi we ýylylyk deformasiýasy sebäpli, kremniý wafliniň tekizligini we parallelligini kepillendirmek kyn. Öndüriji diskkremniy karbid keramikasygatylygy sebäpli pes könelýär we ýylylyk giňelme koeffisiýenti esasan kremniý wafli bilen deňdir, şonuň üçin ýokary tizlikde ýer bilen polat edilip bilner.
Mundan başga-da, kremniý wafli öndürilende, ýokary temperatura ýylylyk bejergisinden geçmeli we köplenç kremniy karbid gurallary bilen daşalýar. Olar ýylylyga çydamly we weýran ediji däldir. Almaz ýaly uglerod (DLC) we beýleki örtükler öndürijiligi ýokarlandyrmak, wafli zeperini azaltmak we hapalanmagyň ýaýramagynyň öňüni almak üçin ulanylyp bilner.
Mundan başga-da, üçünji nesil giň zolakly ýarymgeçiriji materiallaryň wekili hökmünde kremniý karbid ýeke kristal materiallary uly zolakly ini (Si-den takmynan 3 esse), ýokary ýylylyk geçirijiligi (Si-den 3,3 esse ýa-da 10 esse) ýaly häsiýetlere eýe. GaA-lardan), ýokary elektron doýgunlyk göçüş tizligi (Si-den takmynan 2,5 esse) we ýokary bölek elektrik meýdany (Si-den 10 esse ýa-da GaA-dan 5 esse). SiC enjamlary amaly goşundylarda adaty ýarymgeçiriji material enjamlarynyň kemçiliklerini düzýär we kem-kemden güýç ýarymgeçirijileriň esasy akymyna öwrülýär.
Highokary ýylylyk geçirijilik kremniniň karbid keramikasyna bolan isleg ep-esli artdy
Ylmyň we tehnologiýanyň yzygiderli ösmegi bilen ýarymgeçiriji meýdançada kremniy karbid keramikasynyň ulanylmagyna bolan isleg ep-esli artdy we ýokary ýylylyk geçirijiligi ýarymgeçiriji önümçilik enjamlarynyň böleklerinde ulanylmagynyň esasy görkezijisidir. Şonuň üçin ýokary ýylylyk geçirijilikli kremniý karbid keramikasy boýunça gözlegleri güýçlendirmek möhümdir. Paneliň kislorod mukdaryny azaltmak, dykyzlygyny ýokarlandyrmak we panjara ikinji tapgyryň paýlanyşyny ýerlikli kadalaşdyrmak kremniý karbid keramikasynyň ýylylyk geçirijiligini ýokarlandyrmagyň esasy usullarydyr.
Häzirki wagtda meniň ýurdumda ýokary ýylylyk geçirijilikli kremniy karbid keramikasy boýunça gözlegler az, dünýä derejesi bilen deňeşdirilende henizem uly boşluk bar. Geljekki gözleg ugurlary:
Sil Silikon karbid keramiki poroşokyny taýýarlamak işini güýçlendiriň. Highokary arassa, pes kislorodly kremniý karbid tozy taýýarlamak, ýokary ýylylyk geçirijilik kremniy karbid keramikasyny taýýarlamak üçin esas bolup durýar;
Sin Süzgüç gurallaryny we degişli teoretiki gözlegleri saýlamagy güýçlendiriň;
High endokary derejeli sinter enjamlarynyň gözlegini we ösüşini güýçlendiriň. Möhüm mikrostrukturany almak üçin süzgüç prosesini kadalaşdyrmak bilen, ýokary ýylylyk geçirijilikli kremniý karbid keramikasyny almak zerur şertdir.
Silikon karbid keramikasynyň ýylylyk geçirijiligini gowulandyrmak çäreleri
SiC keramikasynyň ýylylyk geçirijiligini ýokarlandyrmagyň açary, fonyň ýaýramagynyň ýygylygyny azaltmak we fonyň ortaça erkin ýoluny ýokarlandyrmakdyr. SiC-iň ýylylyk geçirijiligi, SiC keramikasynyň gözenekliligini we däne araçäk dykyzlygyny azaltmak, SiC däne araçäkleriniň arassalygyny ýokarlandyrmak, SiC panjara hapalaryny ýa-da panjara kemçiliklerini azaltmak we SiC-de ýylylyk akymynyň daşaýjysyny ýokarlandyrmak arkaly netijeli gowulaşar. Häzirki wagtda sintezleýji gurallaryň görnüşini we mazmunyny optimallaşdyrmak we ýokary temperaturaly ýylylyk bejergisi SiC keramikasynyň ýylylyk geçirijiligini ýokarlandyrmak üçin esasy çärelerdir.
Sin Sintering gurallarynyň görnüşini we mazmunyny optimizirlemek
Highokary ýylylyk geçirijilik SiC keramikasy taýýarlanylanda köplenç dürli arassalaýjy enjamlar goşulýar. Şolaryň arasynda sintezleýji gurallaryň görnüşi we mazmuny SiC keramikasynyň ýylylyk geçirijiligine uly täsir edýär. Mysal üçin, Al2O3 ulgamynyň sinterleýji gurallaryndaky Al ýa-da O elementleri SiC panjarasyna aňsatlyk bilen eräp, boş ýerlere we kemçiliklere sebäp bolup, fonyň ýaýramagynyň ýygylygynyň ýokarlanmagyna sebäp bolýar. Mundan başga-da, arassalaýjy gurallaryň mazmuny pes bolsa, materialy süzmek we dykyzlamak kyn, şol bir wagtyň özünde köp mukdarda arassalaýjy gurallar hapalaryň we kemçilikleriň köpelmegine sebäp bolar. Artykmaç suwuk fazany arassalaýjy gurallar SiC däneleriniň ösmegine päsgel berip biler we telefonlaryň ortaça erkin ýoluny azaldyp biler. Şonuň üçin ýokary ýylylyk geçirijilikli SiC keramikasyny taýýarlamak üçin, sinter dykyzlygynyň talaplaryna laýyk gelýän mahaly sinterleýji gurallaryň mazmunyny mümkin boldugyça azaltmaly we SiC panjarasynda eremegi kyn bolan sintezleýji enjamlary saýlamaga synanyşmaly.
* Dürli arassalaýjy enjamlar goşulanda SiC keramikasynyň ýylylyk aýratynlyklary
Häzirki wagtda gyzgyn basyşly SiC keramikasy, arassalaýjy kömek hökmünde BeO bilen süzülen, otag temperaturasynyň iň ýokary ýylylyk geçirijiligine eýe (270W · m-1 · K-1). Şeýle-de bolsa, BeO ýokary zäherli material we kanserogen bolup, barlaghanalarda ýa-da senagat pudaklarynda giňden ulanmak üçin amatly däl. Y2O3-Al2O3 ulgamynyň iň pes ewtektiki nokady 1760 is, bu SiC keramikasy üçin umumy suwuk fazaly sinterleýji kömek. Şeýle-de bolsa, Al3 + SiC panjarasyna aňsat ereýänligi sebäpli, bu ulgam arassalaýjy kömek hökmünde ulanylanda, SiC keramikasynyň otag temperatura ýylylyk geçirijiligi 200W · m-1 · K-1-den pesdir.
Y, Sm, Sc, Gd we La ýaly seýrek ýer elementleri SiC panjarasynda aňsat eräp bilmeýär we ýokary kislorod ýakynlygy bar, bu bolsa SiC panjarasynyň kislorod mukdaryny netijeli azaldyp biler. Şonuň üçin Y2O3-RE2O3 (RE = Sm, Sc, Gd, La) ulgamy ýokary ýylylyk geçirijiligini (> 200W · m-1 · K-1) SiC keramikasyny taýýarlamak üçin umumy sintezleýji kömekdir. Mysal hökmünde Y2O3-Sc2O3 ulgamynyň sinterleýji kömegini alsak, Y3 + we Si4 + ionlaryň gyşarma bahasy uly we ikisi gaty çözgüt tapmaýar. Arassa SiC-de 1800 ~ 2600 at-da Sc-iň erginligi az, takmynan (2 ~ 3) × 1017atom · cm-3.
Temperature temperatureokary temperatura ýylylygy bejermek
SiC keramikasynyň ýokary temperaturaly ýylylyk bejergisi, panjanyň kemçiliklerini, ýerleşen ýerlerini we galyndy streslerini aradan aýyrmaga, käbir amorf materiallaryň kristallara gurluş taýdan üýtgemegine we fonyň ýaýramagynyň täsirini gowşatmaga kömek edýär. Mundan başga-da, ýokary temperaturaly ýylylyk bejergisi SiC däneleriniň ösmegine täsir edip biler we netijede materialyň ýylylyk aýratynlyklaryny gowulaşdyryp biler. Mysal üçin, 1950 ° C-de ýokary temperaturaly ýylylyk bejergisinden soň, SiC keramikasynyň ýylylyk diffuziýa koeffisiýenti 83.03mm2 · s-1-den 89.50mm2 · s-1-e çenli ýokarlandy we otag temperaturasynyň ýylylyk geçirijiligi 180.94W · m-den ýokarlandy. -1 · K-1-den 192.17W · m-1 · K-1. Temperatureokary temperaturaly ýylylyk bejergisi, SiC üstündäki we panjaradaky süzgüç kömeginiň deoksidasiýa ukybyny netijeli ýokarlandyrýar we SiC däneleriniň arasyndaky baglanyşygy has berkitýär. Temperatureokary temperaturaly ýylylyk bejergisinden soň, SiC keramikasynyň otag temperatura ýylylyk geçirijiligi ep-esli gowulaşdy.
Iş wagty: 24-nji oktýabr-24-nji oktýabr