የሲሊኮን ካርቦይድ ክሩሺቭስ: ከፍተኛ ሙቀት ያለው የቁሳቁስ ማቀነባበሪያ የሴራሚክ ክሩክብልን ማንቃት

1. የቁሳቁስ መኖሪያዎች እና መዋቅራዊ ታማኝነት

1.1 የሲሊኮን ካርቦይድ ውስጣዊ ባህሪያት

(የሲሊኮን ካርቦይድ ክሩሺቭስ)

ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ) በ tetrahedral latticework ማዕቀፍ ውስጥ የተዋቀረው ከሲሊኮን እና ከካርቦን አተሞች የተሠራ ኮቫለንት የሴራሚክ ንጥረ ነገር ነው, በዋናነት በላይ ውስጥ አለ። 250 ብዙ ዓይነት ዓይነቶች, ከ 6 ኤች ጋር, 4ኤች, እና 3C በጣም ተገቢ ከሆኑት ውስጥ አንዱ ነው።.

ጠንካራ የአቅጣጫ ትስስር ልዩ ጥንካሬን ይሰጣል (ሞህስ ~ 9.5), ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ (80– 120 ወ/(መ · ኬ )ለንጹህ ብቸኛ ክሪስታሎች), እና አስደናቂ የኬሚካላዊ አለመታዘዝ, ለከባድ ከባቢ አየር በጣም ጠንካራ ከሆኑ ቁሳቁሶች ውስጥ አንዱ ያደርገዋል.

ትልቁ የባንዳ ክፍተት (2.9– 3.3 ኢ.ቪ) በክፍል ሙቀት ደረጃ ልዩ የሆነ የኤሌክትሪክ መከላከያ እና ለጨረር ጉዳት ከፍተኛ መቋቋምን ያረጋግጣል, የሙቀት እድገትን ሲቀንስ (~ 4.0 × 10 ⁻⁶/ ኬ) ልዩ የሙቀት ድንጋጤ የመቋቋም አስተዋጽኦ ያደርጋል.

እነዚህ ውስጣዊ ባህሪያት ከሙቀት በላይ በሆነ የሙቀት መጠን ተጠብቀዋል 1600 ° ሴ, ሲሲ ለአረብ ብረቶች ቀጥተኛ ተጋላጭነት ለረጅም ጊዜ የስነ-ህንፃ ንፁህነትን እንዲጠብቅ መፍቀድ, ዓይነት, እና ምላሽ ሰጪ ጋዞች.

እንደ አልሙና ካሉ ኦክሳይድ ሸክላዎች በተለየ, ሲሲ በካርቦን በቀላሉ ምላሽ አይሰጥም ወይም ዝቅተኛ-የሚቀልጥ eutectics ከባቢን ለመቀነስ, በብረታ ብረት እና ሴሚኮንዳክተር አያያዝ ውስጥ ጠቃሚ ጠቀሜታ.

ወደ ክራንቻዎች ሲፈጠሩ– ለማካተት እና ለማሞቅ የተሰሩ እቃዎች– SiC እንደ ኳርትዝ ካሉ ባህላዊ ቁሶች ይበልጣል, ግራፋይት, እና alumina በሁለቱም የህይወት ዘመን እና በሂደት ታማኝነት.

1.2 ማይክሮስትራክቸር እና ሜካኒካል ደህንነት

የሲሲ ክራንች አፈፃፀም ከጥቃቅን አሠራራቸው ጋር በጥንቃቄ የተያያዘ ነው, በአምራች ዘዴ እና ጥቅም ላይ በሚውሉት የማጣቀሚያ ንጥረ ነገሮች ላይ የተመሰረተ ነው.

Refractory-grade crucibles በተለምዶ የሚመረተው የምላሽ ትስስርን በመጠቀም ነው።, የተቦረቦረ የካርቦን ቅድመ ቅርጾች በሲሊኮን ወደ ውስጥ የሚገቡበት, በምላሹ ሲ β-SiC መፍጠር(ኤል) + ሲ(ኤስ) → ሲሲ(ኤስ).

ይህ ሂደት ከቀሪ ወጪ-ነጻ ሲሊከን ጋር የመጀመሪያ ደረጃ SiC የተዋሃደ መዋቅር ያመነጫል። (5– 10%), የሙቀት እንቅስቃሴን የሚያሻሽል ግን አጠቃቀምን ሊገድብ ይችላል። 1414 ° ሴ(የሲሊኮን ማቅለጥ).

በተቃራኒው, ሙሉ በሙሉ የተዳቀሉ የሲሲ ክሪብሎች የሚሠሩት በጠንካራ ሁኔታ ወይም በፈሳሽ-ደረጃ ሲንተሪንግ የቦር እና የካርቦን ወይም የአሉሚና-አይትሪያ ተጨማሪዎችን በመጠቀም ነው።, የንድፈ ሃሳባዊ እፍጋት እና የበለጠ ንፅህናን ማግኘት.

እነዚህ የላቀ የጭረት መቋቋም እና የኦክሳይድ ደህንነትን ያሳያሉ ነገር ግን የበለጠ ውድ እና በትላልቅ መጠኖች ለመስራት ከባድ ናቸው።.

( የሲሊኮን ካርቦይድ ክሩሺቭስ)

ጥሩ-ጥራጥሬ, የተጠላለፈ የሲሲ ማይክሮ መዋቅር ለሙቀት ድካም እና ለሜካኒካዊ መበታተን ልዩ የመቋቋም ችሎታ ይሰጣል, ፈሳሽ ሲሊንኮን ሲይዙ ወሳኝ, ጀርመን, ወይም III-V ውህዶች በክሪስታል ልማት ሂደቶች ውስጥ.

የእህል ድንበር ንድፍ, የሁለተኛ ደረጃዎች እና የ porosity ቁጥጥርን ጨምሮ, በብስክሌት ማሞቂያ እና ኃይለኛ ኬሚካላዊ አካባቢዎች ውስጥ ዘላቂ ጥንካሬን ለማቋቋም ወሳኝ ተግባር ይጫወታል..

2. የሙቀት አፈፃፀም እና የአካባቢ መቋቋም

2.1 የሙቀት ማስተላለፊያ እና የሙቀት ስርጭት

የ SiC crucibles ልዩ ጠቀሜታዎች አንዱ ከፍተኛ የሙቀት አማቂነት ነው።, በከፍተኛ ሙቀት አያያዝ ፈጣን እና ወጥ የሆነ ሞቅ ያለ ዝውውርን ይፈቅዳል.

እንደ የተቀናጀ ሲሊካ ዝቅተኛ-ምግባር ምርቶች በተቃራኒ (1– 2 ወ/(መ · ኬ)), ሲሲ የሙቀት ኃይልን በክሩብል ግድግዳ ውስጥ በብቃት ያሰራጫል።, አካባቢያዊ ትኩስ ቦታዎችን እና የሙቀት ደረጃዎችን መቀነስ.

ይህ ተስማምተው እንደ photovoltaics ባለ ብዙ ክሪስታል ሲሊከን ያለውን አቅጣጫ solidification እንደ ሂደቶች ውስጥ አስፈላጊ ነው, የሙቀት ደረጃ ተመሳሳይነት ቀጥተኛ ክሪስታል ከፍተኛ ጥራት እና እንከን ውፍረት ላይ ተጽዕኖ በሚያሳድርበት.

የከፍተኛ ሙቀት መጨመር እና የተቀነሰ የሙቀት መስፋፋት ድብልቅ ለየት ያለ ከፍተኛ የሙቀት ድንጋጤ መስፈርት ያስከትላል (አር = ኪ(1 - n)አ/ ፒ), በፈጣን የቤት ማሞቂያ ወይም የማቀዝቀዣ ዑደቶች ሁሉ የሲሲ ክራንች እንዳይሰነጠቅ ማድረግ.

ይህ ፈጣን የማሞቂያ ስርዓት ፍጥነትን ለመጨመር ያስችላል, የተሻሻለ የመተላለፊያ ይዘት, እና በከባድ ውድቀት ምክንያት የእረፍት ጊዜ ቀንሷል.

ከዚህም በላይ, ቁሱ ብዙ ጉዳት ሳይደርስበት ተደጋጋሚ የሙቀት ቢስክሌት የመቆም ችሎታው ከላይ በሚሠሩ የንግድ ማሞቂያዎች ውስጥ ለማቀናበር ተስማሚ ያደርገዋል። 1500 ° ሴ.

2.2 የኦክሳይድ እና የኬሚካል ተኳሃኝነት

በአየር ውስጥ ከፍ ባለ የሙቀት መጠን, ሲሲ በቀላል ኦክሳይድ ውስጥ ያልፋል, የ amorphous silica መከላከያ ሽፋን መፍጠር (ሲኦ TWO) በላዩ ላይ: ሲሲ + 3/2 ኦ ₂ → ሲኦ TWO + CO.

ይህ የሚያብረቀርቅ ንብርብር በከፍተኛ ሙቀቶች ውስጥ ይጨመቃል, ተጨማሪ ኦክሳይድን የሚቀንስ እና ስር ያለውን የሴራሚክ መዋቅር የሚከላከል እንደ ስርጭት አጥር ሆኖ ይሰራል።.

ቢሆንም, በሚቀንሱ አካባቢዎች ወይም የቫኩም ሁኔታዎች– በሴሚኮንዳክተር እና በብረት ማጣሪያ ውስጥ የተለመደው– ኦክሳይድ ታግዷል, እና ሲሲ ቀልጦ ካለው ሲሊኮን ጋር በኬሚካላዊ ሁኔታ መቆሙን ቀጥሏል።, ቀላል ክብደት አልሙኒየም, እና በርካታ slags.

እስከ ፈሳሽ ሲልከን ድረስ መሟሟትን እና ምላሽን ይቋቋማል 1410 ° ሴ, ምንም እንኳን የተራዘመ ተጋላጭነት አነስተኛ የካርበን ማንሳትን ወይም የበይነገጽ መበላሸትን ሊያስከትል ይችላል።.

ወሳኝ, ሲሲ የብረታ ብረት ብከላዎችን ወደ ስስ ማቅለጥ አያቀርብም።, በ Fe መበከል ለኤሌክትሮኒካዊ ደረጃ የሲሊኮን ማምረቻ ወሳኝ ፍላጎት, ኩ, ወይም Cr ከppb ደረጃዎች በታች መቀመጥ አለበት።.

ቢሆንም, የአልካላይን ብረቶች ወይም በጣም ምላሽ ሰጭ ኦክሳይዶች ሲሰሩ ጥንቃቄ መደረግ አለበት, አንዳንዶች በከባድ የሙቀት መጠን SiCን ሊለብሱ ይችላሉ።.

3. የምርት ሂደቶች እና የጥራት ቁጥጥር

3.1 የግንባታ ዘዴዎች እና የመጠን ቁጥጥር

የሲሲ ክራንች ማምረት ቅርጽን ያካትታል, ማድረቅ, እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን መጨመር ወይም ማቃጠል, በሚፈለገው ንጽህና ላይ በመመርኮዝ በተመረጡ ቴክኒኮች, መጠን, እና ማመልከቻ.

የተለመደው የመፍጠር ስልቶች isostatic pressing ያካትታሉ, ማስወጣት, እና ስላይድ መስፋፋት, እያንዳንዳቸው የተለያዩ የመጠን ትክክለኛነት እና ጥቃቅን መዋቅራዊ ተመሳሳይነት ይሰጣሉ.

በሶላር ኢንጎት ስርጭት ውስጥ ጥቅም ላይ ለሚውሉ ትላልቅ ክሩክሎች, isostatic pressing ወጥነት ያለው የግድግዳ ውፍረት እና ውፍረት ያረጋግጣል, ያልተመጣጠነ የሙቀት እድገት እና ውድቀት ስጋትን መቀነስ.

ምላሽ-የተሳሰረ SiC (አርኤስሲ) ክራንች በተመጣጣኝ ዋጋ እና በተለምዶ በፋብሪካዎች እና በፀሃይ ገበያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ, ምንም እንኳን ተደጋጋሚ የሲሊኮን ገደቦች ከፍተኛውን የመፍትሄ ሙቀት.

የሲንተርድ ሲሲ (ኤስ.ሲ.ሲ) ስሪቶች, ተጨማሪ ውድ ሳለ, አስደናቂ ንጽህናን ይቀበሉ, ጥንካሬ, እና የኬሚካላዊ ጥቃቶችን መቋቋም, እንደ GaAs ወይም InP ክሪስታል ልማት ያሉ ከፍተኛ ዋጋ ላላቸው መተግበሪያዎች ተገቢ እንዲሆኑ ማድረግ.

ጥብቅ መከላከያዎችን ለማግኘት ከተጣራ በኋላ ትክክለኛ ማሽነሪ ሊጠራ ይችላል, በተለይም ቀጥ ባለ ቁልቁል በረዷማ ውስጥ ለሚጠቀሙት ክሩክሎች (ቪጂኤፍ) ወይም Czochralski (CZ) ስርዓቶች.

የገጽታ አካባቢ አጨራረስ ለድክመቶች የኑክሊየሽን ቦታዎችን ለመቀነስ እና በስርጭቱ ውስጥ ለስላሳ የቅልጥ ፍሰት እንዲኖር ለማድረግ ወሳኝ ነው።.

3.2 የጥራት ቁጥጥር እና ውጤታማነት ማረጋገጫ

በሚያስፈልጋቸው የአሠራር ሁኔታዎች ውስጥ የሲሲ ክሩክብልስ አስተማማኝነት እና ረጅም ዕድሜን ለማረጋገጥ ጥብቅ የጥራት ማረጋገጫ አስፈላጊ ነው..

እንደ አልትራሳውንድ የማጣሪያ እና የኤክስሬይ ቲሞግራፊ የመሳሰሉ አጥፊ ያልሆኑ የትንታኔ ዘዴዎች የውስጥ ክፍፍሎችን ለመለየት ጥቅም ላይ ይውላሉ, ክፍተቶች, ወይም ውፍረት ልዩነቶች.

XRF ወይም ICP-MS በመጠቀም ኬሚካላዊ ትንተና ዝቅተኛ የብረታ ብረት ብክለትን ያረጋግጣል, የሙቀት መቆጣጠሪያ እና የመተጣጠፍ ጥንካሬ የምርት ጥንካሬን ለማረጋገጥ ሲወሰን.

ክሪሲብልስ ብዙውን ጊዜ ሊሳኩ የሚችሉ ሁነታዎችን ለመወሰን ከመውለዱ በፊት በሚመስሉ የሙቀት የብስክሌት ሙከራዎች ይደረግባቸዋል።.

በሴሚኮንዳክተር እና በኤሮስፔስ አቅርቦት ሰንሰለቶች ውስጥ የመከታተያ እና የእውቅና ማረጋገጫ ማዘጋጀት የተለመደ ነው።, የንጥረ ነገሮች አለመሳካት ውድ የሆነ የምርት ኪሳራ ሊያስከትል ይችላል።.

4. መተግበሪያዎች እና ቴክኒካዊ ተፅእኖ

4.1 ሴሚኮንዳክተር እና የፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪዎች

የሲሊኮን ካርቦዳይድ ክራንች ለሁለቱም ማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ እና የፀሐይ ህዋሶች ከፍተኛ ንፅህና ያለው ሲሊኮን በማምረት ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ.

ባለብዙ ክሪስታል የፎቶቮልታይክ ኢንጎትስ በአቅጣጫ ማጠናከሪያ ምድጃዎች ውስጥ, ትላልቅ የሲሲ ክራንች ለሲሊኮን ፈሳሽ ዋና መያዣ ሆነው ያገለግላሉ, የሙቀት ደረጃዎችን ማቆየት 1500 ° ሴ ለብዙ ዑደቶች.

የእነርሱ ኬሚካላዊ አለመታዘዝ ብክለትን ያቆማል, የሙቀት ደህንነታቸው ወጥ የሆነ የማጠናከሪያ ግንባሮችን ሲያረጋግጥ, አነስተኛ የተሳሳቱ ቦታዎች እና የእህል ድንበሮች ወደ ከፍተኛ-ጥራት ዎፈርስ ይመራሉ.

አንዳንድ አምራቾች ግንኙነቱን ለመቀነስ እና ከቀዘቀዙ በኋላ መለቀቅን ለማመቻቸት የውስጣዊውን ወለል በሲሊኮን ናይትራይድ ወይም ሲሊካ ይለብሳሉ።.

በምርምር-ልኬት Czochralski የተዋሃዱ ሴሚኮንዳክተሮች እድገት, አነስተኛ መጠን ያላቸው የሲሲ ክራንች የ GAA ዎችን ለማቅለጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ, ኢንኤስቢ, ወይም CDTe, የኅዳግ ምላሽ እና የመጠን ደህንነት ወሳኝ በሆኑበት.

4.2 ብረታ ብረት, ፋብሪካ, እና አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች

ከሴሚኮንዳክተሮች ባሻገር, የሲሲ ክራንች በብረት ማጣሪያ ውስጥ በጣም አስፈላጊ ናቸው, ቅይጥ ዝግጅት, እና አልሙኒየምን የሚያካትቱ የላቦራቶሪ መጠን የማቅለጥ ሂደቶች, መዳብ, እና ብርቅዬ-የምድር ንጥረ ነገሮች.

የሙቀት ድንጋጤ እና የአፈር መሸርሸር መቋቋም በፋውንዴሽኖች ውስጥ ለማነሳሳት እና የመቋቋም ችሎታ የማሞቂያ ስርዓቶች ተስማሚ ያደርጋቸዋል።, በበርካታ ዑደቶች የግራፋይት እና የአሉሚኒየም አማራጮችን በሚለቁበት.

ምላሽ ሰጪ ብረቶች በማምረት ላይ, የሳይሲ ኮንቴይነሮች በቫኩም ማጽዳቂያ ኢንዳክሽን መቅለጥ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የተበላሸ ብልሽት እና ብክለትን ለመከላከል ነው።.

የሚነሱ አፕሊኬሽኖች የቀለጠ ጨው አንቀሳቃሾች እና ያተኮሩ የፀሐይ ኃይል ስርዓቶችን ያቀፈ ነው።, የሲሲ መርከቦች ለሙቀት ኃይል ማከማቻ ከፍተኛ ሙቀት ያላቸው ጨዎችን ወይም ፈሳሽ ብረቶችን ሊያካትቱ ይችላሉ።.

ፈጠራን እና ሽፋንን በመሸፈን ቀጣይነት ባለው እድገት, የሲሲ ክራንች ለቀጣይ ትውልድ የቁሳቁስ ሂደትን ለመደገፍ ተዘጋጅተዋል።, ለጽዳት እንዲቻል ማድረግ, በጣም ውጤታማ, እና ሊሰፋ የሚችል የንግድ ሙቀት ስርዓቶች.

በድጋሜ, ከፍተኛ ሙቀት ባለው የምርት ውህደት ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ ክራንች በጣም አስፈላጊ ቴክኖሎጂን ይወክላሉ, አስደናቂ ሙቀትን በማጣመር, ሜካኒካል, እና የኬሚካላዊ ቅልጥፍና በአንድ ኢንጅነሪንግ ክፍል.

ሴሚኮንዳክተር በመላው የእነሱ የተለመደ ጉዲፈቻ, የፀሐይ ብርሃን, እና የብረታ ብረት ኢንዱስትሪዎች ለዘመናዊ የንግድ ሸክላ ዕቃዎች መሠረት ተግባራቸውን ያጎላሉ.

5. ሻጭ

የተራቀቁ ሴራሚክስ በጥቅምት ወር ተመሠረተ 17, 2012, ለምርምር እና ልማት ቁርጠኛ የሆነ ከፍተኛ የቴክኖሎጂ ድርጅት ነው።, ማምረት, ማቀነባበር, የሴራሚክ አንጻራዊ እቃዎች እና ምርቶች ሽያጭ እና ቴክኒካዊ አገልግሎቶች. የእኛ ምርቶች የቦሮን ካርቦይድ ሴራሚክ ምርቶችን ያካትታል ነገር ግን አይወሰንም, ቦሮን ናይትሬድ የሴራሚክ ምርቶች, የሲሊኮን ካርቦይድ የሴራሚክ ምርቶች, የሲሊኮን ናይትሬድ የሴራሚክ ምርቶች, Zirconium ዳይኦክሳይድ የሴራሚክ ምርቶች, ወዘተ. ፍላጎት ካሎት, እባክዎ እኛን ለማነጋገር ነፃነት ይሰማዎ.
መለያዎች: የሲሊኮን ካርቦይድ ክሩሺቭስ, ሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክ, የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክ ክሬዲት

ሁሉም መጣጥፎች እና ስዕሎች ከበይነመረቡ ናቸው።. የቅጂ መብት ጉዳዮች ካሉ, እባክዎን ለመሰረዝ በሰዓቱ ያነጋግሩን።.

ጠይቁን።