1. Maddi yaşayış yerləri və struktur bütövlüyü
1.1 Silikon karbidin daxili xüsusiyyətləri
(Silikon karbid potaları)
Silisium karbid (SiC) tetraedral qəfəs çərçivəsində qurulmuş silikon və karbon atomlarından ibarət kovalent keramika maddəsidir., əsasən üzərində mövcuddur 250 politipik növlər, 6H ilə, 4H, və 3C ən uyğun olanlardan biridir.
Onun möhkəm yönlü birləşməsi müstəsna sərtlik verir (Mohs ~ 9.5), yüksək istilik keçiriciliyi (80– 120 W/(m · K )təmiz tək kristallar üçün), və təsir edici kimyəvi hərəkətsizlik, onu ağır atmosferlər üçün ən möhkəm materiallardan birinə çevirir.
Böyük bant boşluğu (2.9– 3.3 eV) otaq temperaturu səviyyəsində müstəsna elektrik izolyasiyası və radiasiya zədələrinə yüksək müqavimət təmin edir, azaldılmış istilik artım əmsalı (~ 4.0 × 10 ⁻⁶/ K) müstəsna termal şok müqavimətinə kömək edir.
Bu xassələri temperaturdan kənara çıxan temperaturlarda da qorunur 1600 ° C, SiC-nin ərimə poladlarına uzun müddət birbaşa məruz qalması altında memarlıq bütövlüyünü qorumağa imkan verir, mehriban, və reaktiv qazlar.
Alüminium oksidi kimi oksidli çinilərdən fərqli olaraq, SiC atmosferi minimuma endirmək üçün karbon və ya aşağı əriyən evtektika tipinə asanlıqla cavab vermir., metallurgiya və yarımkeçiricilərin işində mühüm üstünlük.
Titalara düzəldildikdə– daxil etmək üçün hazırlanmış gəmilər və istilik materialları– SiC kvars kimi ənənəvi materialları üstələyir, qrafit, və alüminium oksidi həm ömür uzunluğunda, həm də proses bütövlüyündə.
1.2 Mikrostruktur və Mexanik Təhlükəsizlik
SiC tigelərinin performansı onların mikro quruluşu ilə diqqətlə əlaqələndirilir, istehsal üsuluna və istifadə olunan sinterləmə inqrediyentlərinə əsaslanır.
Odadavamlı dərəcəli potalar adətən cavab bağlanması ilə istehsal olunur, burada məsaməli karbon preformları mayeləşdirilmiş silikonla nüfuz edir, Si cavabı vasitəsilə β-SiC əmələ gətirir(l) + C(s) → SiC(s).
Bu proses qalıq xərcsiz silikonla əsas SiC-nin kompozit strukturunu yaradır (5– 10%), istilik keçiriciliyini artırır, lakin istifadəni məhdudlaşdıra bilər 1414 ° C(silikonun ərimə faktoru).
Əksinə, tamamilə sinterlənmiş SiC tigeləri bor və karbon və ya alüminium-ittria əlavələrindən istifadə etməklə bərk hallı və ya maye fazalı sinterləmə yolu ilə hazırlanır., yaxın nəzəri sıxlığa və daha böyük təmizliyə nail olmaq.
Bunlar üstün sürünmə müqaviməti və oksidləşmə təhlükəsizliyi nümayiş etdirir, lakin böyük ölçülərdə daha bahalı və çətindir..
( Silikon karbid potaları)
İncə dənəli, sinterlənmiş SiC-nin interlacing mikro strukturu termal tükənməyə və mexaniki parçalanmaya müstəsna müqavimət göstərir, mayeləşdirilmiş silisiumla işləyərkən çox vacibdir, germanium, və ya kristal inkişaf prosedurlarında III-V birləşmələri.
Taxıl sərhədinin dizaynı, o cümlədən ikinci mərhələlərə və məsaməliyə nəzarət, dövri isitmə və aqressiv kimyəvi mühitlərdə davamlı dayanıqlığın yaradılmasında mühüm funksiyanı yerinə yetirir..
2. İstilik Performansı və Ətraf Mühitə Müqaviməti
2.1 İstilik keçiriciliyi və isti paylama
SiC tigelərinin müəyyənedici üstünlüklərindən biri onların yüksək istilik keçiriciliyidir, yüksək temperaturda işləmə zamanı sürətli və vahid isti transferə imkan verir.
İnteqrasiya edilmiş silisium kimi aşağı keçirici məhsullardan fərqli olaraq (1– 2 W/(m · K)), SiC istilik enerjisini pota divarı boyunca səmərəli şəkildə yayır, lokallaşdırılmış qaynar nöqtələrin və termal gradientlərin azaldılması.
Bu harmoniya fotovoltaiklər üçün çoxkristallı silisiumun istiqamətli bərkiməsi kimi proseslərdə zəruridir., burada temperatur səviyyəsinin homojenliyi kristalın yüksək keyfiyyətinə və qüsur qalınlığına birbaşa təsir göstərir.
Yüksək keçiricilik və azaldılmış istilik genişlənməsinin qarışığı olduqca yüksək istilik şoku meyarına səbəb olur. (R = k(1 - n)a/ s), Evin sürətli isitmə və ya soyutma dövrləri ərzində SiC tigelərini çatlamağa davamlı edir.
Bu, istilik sisteminin daha sürətli eniş sürətinə imkan verir, təkmilləşdirilmiş ötürmə qabiliyyəti, və potaların sıradan çıxması nəticəsində dayanma müddəti azaldı.
Üstəlik, Materialın əhəmiyyətli dərəcədə məhv edilmədən təkrarlanan termal velosiped sürməsinə tab gətirmək qabiliyyəti onu yuxarıda işləyən kommersiya qızdırıcılarında quraşdırılmış emal üçün uyğun edir. 1500 ° C.
2.2 Oksidləşmə və Kimyəvi Uyğunluq
Havada yüksək temperatur səviyyələrində, SiC asan oksidləşmədən keçir, amorf silisiumdan qoruyucu təbəqə əmələ gətirir (SiO İKİ) onun səthində: SiC + 3/2 O ₂ → SiO İKİ + CO.
Bu şüşəli təbəqə yüksək temperaturda sıxlaşır, daha çox oksidləşməni yavaşlatan və əsas keramika strukturunu qoruyan diffuziya maneəsi kimi çıxış edir..
Lakin, azalan mühitlərdə və ya vakuum şəraitində– yarımkeçiricilərdə və polad emalında adi haldır– oksidləşmə yatırılır, və SiC ərinmiş silisiumla müqayisədə kimyəvi cəhətdən davamlı olmağa davam edir, yüngül alüminium, və bir neçə şlak.
Bu qədər maye silikon ilə həll və reaksiya müqavimət göstərir 1410 ° C, baxmayaraq ki, uzun müddət məruz qalma kiçik karbonun yığılması və ya interfeysin kobudlaşması ilə nəticələnə bilər.
Əhəmiyyətli, SiC zərif ərimələrə metal çirkləri təqdim etmir, Fe ilə çirklənmənin olduğu elektron dərəcəli silikon istehsalı üçün mühüm ehtiyac, Cu, və ya Cr ppb səviyyəsindən aşağı saxlanılmalıdır.
Lakin, qələvi torpaq metalları və ya çox həssas oksidləri emal edərkən diqqətli olmaq lazımdır, çünki bəziləri ciddi temperatur səviyyələrində SiC-ni aşındıra bilər.
3. İstehsal prosesləri və keyfiyyətə nəzarət
3.1 Tikinti Metodları və Ölçülərə Nəzarət
SiC tigelərinin istehsalına formalaşdırma daxildir, qurutma, və yüksək temperaturda sinterləmə və ya sızma, tələb olunan təmizliyə əsasən seçilmiş texnika ilə, ölçüsü, və tətbiqi.
Adi yaratma strategiyalarına izostatik basma daxildir, ekstruziya, və sürüşmə yayılması, hər biri müxtəlif ölçülü dəqiqlik və mikrostruktur vahidliyi təklif edir.
Günəş külçəsinin yayılmasında istifadə edilən böyük tigelər üçün, izostatik presləmə ardıcıl divar səthinin qalınlığını və qalınlığını təmin edir, qeyri-bərabər istilik artımı və uğursuzluq təhlükəsini azaltmaq.
Reaksiya bağlı SiC (RBSC) Titalar əlverişlidir və adətən tökmə zavodlarında və günəş bazarlarında istifadə olunur, təkrarlanan silikon məhdudiyyətlər maksimum həll temperatur baxmayaraq.
Sinterlənmiş SiC (SSiC) versiyaları, əlavə xərc tələb edərkən, diqqətəlayiq təmizlik əldə edin, sərtlik, və kimyəvi zərbəyə qarşı müqavimət, onları GaAs və ya InP kristal inkişafı kimi yüksək dəyərli proqramlar üçün uyğun edir.
Sıx müqavimətlərə nail olmaq üçün sinterləmədən sonra dəqiq emal tələb oluna bilər, xüsusilə şaquli yamacda dondurulmuş tigelər üçün (VGF) və ya Czochralski (CZ) sistemləri.
Səth sahəsinin işlənməsi qüsurlar üçün nüvələşmə sahələrini azaltmaq və yayılma zamanı hamar ərimə axını təmin etmək üçün vacibdir..
3.2 Keyfiyyətə Nəzarət və Səmərəliliyin Qiymətləndirilməsi
Tələb olunan əməliyyat şəraiti altında SiC tigelərinin etibarlılığını və uzun ömür sürməsini təmin etmək üçün ciddi keyfiyyət təminatı vacibdir..
Ultrasəs skrininq və rentgen tomoqrafiyası kimi qeyri-dağıdıcı analiz üsulları daxili parçalanmaları aşkar etmək üçün istifadə olunur., boşluqlar, və ya qalınlığın dəyişməsi.
XRF və ya ICP-MS istifadə edərək kimyəvi analiz metal çirklənmənin aşağı dərəcəsini təsdiqləyir, istilik keçiriciliyi və əyilmə gücü məhsulun tutarlılığını təsdiqləmək üçün müəyyən edilir.
Mümkün nasazlıq rejimlərini müəyyən etmək üçün təhvil verməzdən əvvəl tez-tez potalar simulyasiya edilmiş termal velosiped müayinələrinə məruz qalır..
Setin izlənməsi və akkreditasiyası yarımkeçirici və aerokosmik təchizat zəncirlərində geniş yayılmışdır, komponentlərin sıradan çıxması bahalı istehsal itkilərinə səbəb ola bilər.
4. Tətbiqlər və Texniki Effekt
4.1 Yarımkeçirici və Fotovoltaik sənaye
Silisium karbid potaları həm mikroelektronika, həm də günəş elementləri üçün yüksək təmizlikdə silisium istehsalında mühüm rol oynayır..
Çoxkristallı fotovoltaik külçələr üçün istiqamətli bərkimə sobalarında, böyük SiC tigeləri mayeləşdirilmiş silisium üçün əsas konteyner rolunu oynayır, temperatur səviyyələrini üzərində saxlamaq 1500 Çoxlu dövrlər üçün ° C.
Onların kimyəvi təsirsizliyi çirklənməni dayandırır, onların istilik təhlükəsizliyi ardıcıl bərkimə cəbhələrini təmin edərkən, daha az yerləşdirmə və taxıl sərhədləri ilə yüksək keyfiyyətli vaflilərə gətirib çıxarır.
Bəzi istehsalçılar əlavə olaraq bağı azaltmaq və soyuduqdan sonra külçənin ayrılmasını asanlaşdırmaq üçün daxili səth sahəsini silikon nitrid və ya silisium ilə örtürlər..
Tədqiqat miqyaslı Czochralski mürəkkəb yarımkeçiricilərin artım, daha kiçik ölçülü SiC tigeləri GaA-ların ərimələrini saxlamaq üçün istifadə olunur, InSb, və ya CdTe, burada marjinal reaktivlik və ölçülü təhlükəsizlik kritikdir.
4.2 Metallurgiya, Zavod, və İnkişaf etməkdə olan Texnologiyalar
Yarımkeçiricilərdən kənarda, SiC polad polad emalında əvəzolunmazdır, ərintinin hazırlanması, və alüminiumla bağlı laboratoriya miqyaslı ərimə prosedurları, mis, və nadir torpaq elementləri.
Onların istilik şokuna və eroziyaya davamlılığı onları tökmə zavodlarında induksiya və müqavimətli istilik sistemləri üçün uyğun edir., burada onlar qrafit və alüminium oksidi alternativlərini bir neçə dövrə ötüb keçirlər.
Həssas metalların əlavə istehsalında, SiC qabları tozsoran induksiyalı ərimə zamanı potun nasazlığının və çirklənmənin qarşısını almaq üçün istifadə olunur..
Yaranan tətbiqlər ərimiş duz aktivatorlarından və fokuslanmış günəş enerjisi sistemlərindən ibarətdir, burada SiC qablarına istilik enerjisinin saxlanması üçün yüksək temperaturlu duzlar və ya maye metallar daxil ola bilər.
Sinterləmə innovasiyası və örtük dizaynında davamlı inkişaflarla, SiC potaları gələcək nəsil materialların emalını dəstəkləməyə hazırdır, daha təmiz olmağa imkan verir, çox daha səmərəlidir, və genişləndirilə bilən kommersiya istilik sistemləri.
xülasədə, silisium karbid potaları yüksək temperaturda məhsul sintezində mühüm imkan verən texnologiyanı təmsil edir, əlamətdar istilik birləşdirən, mexaniki, və bir mühəndislik hissəsində kimyəvi səmərəlilik.
Yarımkeçiricilərdə onların geniş yayılmış qəbulu, günəş, və metallurgiya sənayeləri müasir kommersiya çinilərinin təməli kimi vəzifələrini vurğulayır.
5. Satıcı
Advanced Ceramics oktyabr ayında təsis edilmişdir 17, 2012, tədqiqat və inkişafa sadiq yüksək texnologiyalı bir müəssisədir, istehsal, emal, keramika nisbi material və məmulatlarının satışı və texniki xidmətləri. Məhsullarımıza Bor Karbid Keramika Məhsulları daxildir, lakin bunlarla məhdudlaşmır, Bor Nitridi Keramika Məhsulları, Silikon karbid keramika məhsulları, Silikon Nitrid Keramika Məhsulları, Sirkonium dioksid keramika məhsulları, və s. Əgər maraqlanırsınızsa, zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın.
Teqlər: Silikon karbid potaları, Silikon karbid keramika, Silikon karbid keramika potaları
Bütün məqalələr və şəkillər internetdəndir. Müəllif hüququ ilə bağlı hər hansı problem varsa, silmək üçün vaxtında bizimlə əlaqə saxlayın.
Bizi sorğulayın