Yeniden kristalleştirildisilisyum karbür (RSiC) seramikleralanyüksek performanslı seramik malzeme. Mükemmel yüksek sıcaklık dayanımı, oksidasyon direnci, korozyon direnci ve yüksek sertliği nedeniyle yarı iletken imalatı, fotovoltaik endüstrisi, yüksek sıcaklık fırınları ve kimyasal ekipmanlar gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Modern endüstride yüksek performanslı malzemelere olan talebin artmasıyla birlikte, yeniden kristalize silisyum karbür seramiklerin araştırma ve geliştirme çalışmaları derinleşiyor.
1. Hazırlama teknolojisiyeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramikler
Yeniden kristalize edilmiş hazırlama teknolojisisilisyum karbür seramikleresas olarak iki yöntemi içerir: toz sinterleme ve buhar biriktirme (CVD). Bunlar arasında toz sinterleme yöntemi, silisyum karbür tozunun yüksek sıcaklık ortamında sinterlenmesidir, böylece silisyum karbür parçacıkları taneler arasında difüzyon ve yeniden kristalleşme yoluyla yoğun bir yapı oluşturur. Buhar biriktirme yöntemi, yüksek sıcaklıkta bir kimyasal buhar reaksiyonu yoluyla alt tabakanın yüzeyine silisyum karbür biriktirmek, böylece yüksek saflıkta bir silisyum karbür film veya yapısal parçalar oluşturmaktır. Bu iki teknolojinin kendine göre avantajları var. Toz sinterleme yöntemi büyük ölçekli üretime uygun ve düşük maliyetlidir; buhar biriktirme yöntemi ise daha yüksek saflık ve daha yoğun yapı sağlayabilir ve yarı iletken alanında yaygın olarak kullanılır.
2. Malzeme özellikleriyeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramikler
Yeniden kristalize edilmiş silisyum karbür seramiklerin olağanüstü özelliği, yüksek sıcaklıktaki ortamlarda mükemmel performansıdır. Bu malzemenin erime noktası 2700°C kadar yüksektir ve yüksek sıcaklıklarda iyi mekanik dayanıma sahiptir. Ek olarak, yeniden kristalize edilmiş silisyum karbür ayrıca mükemmel oksidasyon direncine ve korozyon direncine sahiptir ve aşırı kimyasal ortamlarda stabil kalabilir. Bu nedenle RSiC seramikleri, yüksek sıcaklık fırınları, yüksek sıcaklık refrakter malzemeleri ve kimyasal ekipman alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ek olarak, yeniden kristalize edilmiş silisyum karbür yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir ve ısıyı etkili bir şekilde iletebilir, bu da onu önemli bir uygulama değerine sahip kılar.MOCVD reaktörlerive yarı iletken levha üretiminde ısıl işlem ekipmanları. Yüksek termal iletkenliği ve termal şok direnci, ekipmanın aşırı koşullar altında güvenilir çalışmasını sağlar.
3. Yeniden kristalize silisyum karbür seramiklerin uygulama alanları
Yarı iletken üretimi: Yarı iletken endüstrisinde, MOCVD reaktörlerinde alt tabaka ve desteklerin üretiminde yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramikler kullanılır. Yüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci ve yüksek termal iletkenliği nedeniyle RSiC malzemeleri, karmaşık kimyasal reaksiyon ortamlarında istikrarlı performansı koruyarak yarı iletken levhaların kalitesini ve verimini garanti eder.
Fotovoltaik endüstrisi: Fotovoltaik endüstrisinde RSiC, kristal büyütme ekipmanının destek yapısını üretmek için kullanılır. Fotovoltaik hücrelerin üretim prosesi sırasında kristal büyütmenin yüksek sıcaklıkta gerçekleştirilmesi gerektiğinden, yeniden kristalleşen silisyum karbürün ısıya karşı direnci, ekipmanın uzun süreli stabil çalışmasını sağlar.
Yüksek sıcaklık fırınları: RSiC seramikleri aynı zamanda vakum fırınlarının, eritme fırınlarının ve diğer ekipmanların astarları ve bileşenleri gibi yüksek sıcaklık fırınlarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Termal şok direnci ve oksidasyon direnci, onu yüksek sıcaklık endüstrilerinde vazgeçilmez malzemelerden biri haline getirir.
4. Yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramiklerin araştırma yönü
Yüksek performanslı malzemelere olan talebin artmasıyla birlikte, yeniden kristalleştirilmiş silisyum karbür seramiklerin araştırma yönü giderek netleşti. Gelecekteki araştırmalar aşağıdaki hususlara odaklanacaktır:
Malzeme saflığının iyileştirilmesi: Yarı iletken ve fotovoltaik alanlardaki daha yüksek saflık gereksinimlerini karşılamak için araştırmacılar, buhar biriktirme teknolojisini geliştirerek veya yeni hammaddeler sunarak RSiC'nin saflığını artırmanın yollarını araştırıyor ve böylece bu yüksek teknoloji alanlarındaki uygulama değerini artırıyor. .
Mikroyapının optimize edilmesi: Sinterleme koşullarının ve toz parçacıklarının dağılımının kontrol edilmesiyle, yeniden kristalize edilmiş silisyum karbürün mikro yapısı daha da optimize edilebilir, böylece mekanik özellikleri ve termal şok direnci iyileştirilebilir.
Fonksiyonel kompozit malzemeler: Daha karmaşık kullanım ortamlarına uyum sağlamak için araştırmacılar, daha yüksek aşınma direnci ve elektrik iletkenliği olan yeniden kristalize silisyum karbür bazlı kompozit malzemeler gibi çok işlevli özelliklere sahip kompozit malzemeler geliştirmek için RSiC'yi diğer malzemelerle birleştirmeye çalışıyor.
5. Sonuç
Yüksek performanslı bir malzeme olarak yeniden kristalize silisyum karbür seramikler, yüksek sıcaklık, oksidasyon direnci ve korozyon direncindeki mükemmel özelliklerinden dolayı birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Gelecekteki araştırmalar, artan endüstriyel ihtiyaçları karşılamak için malzeme saflığını iyileştirmeye, mikro yapıyı optimize etmeye ve kompozit fonksiyonel malzemeler geliştirmeye odaklanacak. Bu teknolojik yenilikler sayesinde yeniden kristalize silisyum karbür seramiklerin daha ileri teknoloji alanlarında daha büyük bir rol oynaması bekleniyor.
Gönderim zamanı: 24 Ekim 2024