1. Crystal estrikti ak politipism nan Silisyòm Carbide
1.1 Politip kib ak egzagonal: Soti nan 3C rive 6H ak sot pase yo
(Silisyòm Carbide Seramik)
Silisyòm carbure (SiC) se yon seramik kovalans ki konpoze de Silisyòm ak atòm kabòn ki tabli nan yon synchronisation tetraedral., kreye youn nan sistèm politipism ki pi konplèks nan syans materyèl.
Kontrèman ak yon anpil nan seramik ak yon solitaire fondasyon kristal fiks, SiC egziste nan plis pase 250 politip ki byen koni– distenk anpile sekans nan fèmen-chaje Si-C bilayers sou c-aks la– varye de kib 3C-SiC (Anplis de sa, yo rele β-SiC) nan egzagonal 6H-SiC ak ronboedral 15R-SiC.
Youn nan politip ki pi abityèl yo itilize nan aplikasyon konsepsyon yo se 3C (kib), 4H, ak 6H (tou de egzagonal), chak montre yon ti kras divès kalite estrikti band elektwonik ak konduktiviti tèmik.
3C-SiC, ak fondasyon zenk blend li yo, gen bandgap ki pi etwat la (~ 2.3 eV) epi li anjeneral elaji sou substrats Silisyòm pou zouti semi-conducteurs, pandan y ap 4H-SiC bay fleksibilite elèktron remakab epi li favorize pou aparèy elektwonik ki gen gwo pouvwa.
Solid lyezon kovalan ak nati direksyon Si la– C kosyon bay solidite eksepsyonèl, sekirite tèmik, ak rezistans nan glise ak atak chimik, fè SiC ideyal pou aplikasyon pou anviwònman ekstrèm.
1.2 Pwoblèm, Dopaj, ak Rezidans Dijital
Kèlkeswa sibtilite estriktirèl li yo, SiC ka dope pou atenn tou de n-tip ak p-tip konduktiviti, pèmèt itilizasyon li nan aparèy semi-conducteurs.
Azòt ak fosfò sèvi kòm kontribitè polyan, entwodwi elektwon dwat nan bann transmisyon an, pandan y ap limyè pwa aliminyòm ak bor travay kòm akseptè, pwodwi twou nan bann valence a.
Poutan, Se p-type efikasite dopaj ki gen restriksyon sou gwo pouvwa aktivasyon, espesyalman nan 4H-SiC, ki poze obstak pou layout zouti bipolè.
Defo natif natal tankou misplacements vis, mikropip, ak erè anpile ka febli pèfòmans zouti lè yo aji kòm enstalasyon rekonbinasyon oswa kou koule, mande devlopman yon sèl kristal pou aplikasyon elektwonik.
Gwo bandgap la (2.3– 3.3 eV depann sou politip), segondè echèk zòn elektrik (~ 3 MV/cm), ak ekselan konduktiviti tèmik (~ 3– 4 W/m · K pou 4H-SiC) fè SiC pi siperyè pase Silisyòm nan wo-tanperati, segondè-vòltaj, ak elektwonik pouvwa segondè-frekans.
2. Manyen ak Mikwostriktirèl Design
( Silisyòm Carbide Seramik)
2.1 SINTERING ak teknik dans
Silisyòm carbure se natirèlman difisil pou dans akòz lyezon kovalan fò li yo ak redwi koyefisyan oto-difizyon., bezwen teknik pwosesis inovatè pou atenn dansite konplè san aditif oswa avèk anpil ti èd sintering.
Sintering san presyon nan poud SiC submicron se posib ak amelyorasyon nan bor ak kabòn., ki ankouraje dansifikasyon pa elimine kouch oksid ak amelyore difizyon eta solid.
Pouse cho aplike presyon uniaxial pandan chofaj kay la, pèmèt densifikasyon konplè nan nivo tanperati redwi (~ 1800– 2000 °C )ak jenere amann grenn, konpozan segondè-fòs ideyal pou diminye aparèy ak mete sou pati yo.
Pou fòm gwo oswa konplike, se lyezon repons yo itilize, kote preform kabòn pore yo penetre ak Silisyòm fonn nan ~ 1600 °C, kreye β-SiC in situ ak kontraksyon majinal.
Poutan, Silisyòm rezidyèl gratis (~ 5– 10%) rete nan mikrostruktur la, limite efikasite segondè-tanperati ak rezistans oksidasyon pi wo a 1300 °C.
2.2 Pwodiksyon aditif ak fabrikasyon tou pre-Net-Fòm
Dekouvèt aktyèl nan fabrikasyon aditif (AM), espesyalman lyan jetting ak stereolitografi lè l sèvi avèk poud SiC oswa polymère preceramik, pèmèt fabwikasyon jeyometri konplike ansyen pa ka atenn ak apwòch konvansyonèl yo.
Nan seramik ki sòti polymère (PDC) wout, Precurseurs likid SiC yo fòme atravè enprime 3D ak Lè sa a, pirolize nan chalè yo pwodwi amorphe oswa nanokristalin SiC., souvan bezwen plis dans.
Teknik sa yo pi ba pri machin ak fatra pwodwi, fè SiC pi disponib pou ayewospasyal, nikleyè, ak aplikasyon pou echanjeur cho kote layouts konplèks amelyore efikasite.
Aksyon apre-pwosesis tankou enfiltrasyon vapè chimik (CVI) oswa likid Silisyòm enfiltrasyon (LSI) pafwa yo itilize pou amelyore dansite ak estabilite mekanik.
3. Mekanik, Tèmik, ak Efikasite Anviwònman
3.1 Fòs, Dite, epi Sèvi ak Rezistans
Silisyòm carbure klase pami pwodwi ki pi difisil yo rekonèt, ak yon solidite Mohs nan ~ 9.5 ak Vickers fèm depase 25 Mwayèn nòt, fè li trè iminitè nan fwotman, dezentegrasyon, ak grate.
Fòs flexural li jeneralman varye de 300 pou 600 MPa, konte sou apwòch pwosesis ak gwosè grenn, epi li kenbe severite nan tanperati jiska 1400 ° C nan anbyans inaktif.
Fòs frakti, pandan y ap modès (~ 3– 4 MPa · m 1ST/ DE), se ase pou anpil aplikasyon achitekti, espesyalman lè entegre ak sipò fib nan konpoze matris seramik (CMC yo).
CMC ki baze sou SiC yo itilize nan lam turbine, garnitur combustion, ak sistèm fren yo, kote yo bay ekonomi pri pwa, efikasite gaz, ak lavi sèvis pwolonje sou ekivalan metalik.
Rezistans eksepsyonèl mete li fè SiC pafè pou sele, bi, eleman ponp yo, ak plak pwotèj balistik, kote solidite anba chaj mekanik ekstrèm se kritik.
3.2 Kondiktivite tèmik ak sekirite oksidasyon
Youn nan pwopriyete rezidansyèl oswa komèsyal ki pi itil SiC a se konduktiviti tèmik segondè li yo– apeprè 490 W/m · K pou yon sèl-kristal 4H-SiC ak ~ 30– 120 W/m · K pou kalite polikristalin– ale pi lwen pase sa yo ki nan anpil metal ak fè li posib pou dissipation chalè efikas.
Pwopriyete rezidansyèl sa a enpòtan nan pouvwa elektwonik, kote aparèy SiC jenere anpil mwens chalè fatra epi yo ka kouri nan pi gwo dansite pouvwa pase gadjèt ki baze sou Silisyòm..
Nan nivo tanperati ki wo nan anviwònman oksidan, SiC kreye yon silica pwoteksyon (SiO ₂) kouch ki diminye oksidasyon adisyonèl, ofri bon solidite ekolojik otan ke ~ 1600 °C.
Poutan, nan atmosfè ki rich ak vapè dlo, kouch sa a ka volatilize kòm Si(OH)₄, sa ki lakòz degradasyon akselere– yon defi kle nan aplikasyon turbine gaz.
4. Aplikasyon avanse nan enèji, Aparèy Elektwonik, ak Aerospace
4.1 Pouvwa Aparèy Elektwonik ak Gadgets Semiconductor
Silisyòm carbure te transfòme pouvwa elektwonik pa fè li posib pou gadgets tankou Schottky diodes, MOSFET yo, ak JFET ki opere nan pi wo vòltaj, frekans yo, ak tanperati pase matche Silisyòm.
Zouti sa yo diminye pèt enèji nan machin elektrik yo, envèstisè enèji renouvlab, ak kondui motè elektrik komèsyal yo, ajoute nan amelyorasyon efikasite pouvwa mondyal.
Kapasite nan kouri nan nivo tanperati junction sou 200 ° C pèmèt sistèm refwadisman rasyonalize ak fyab sistèm ogmante.
Anplis de sa, Wafers SiC yo itilize kòm substratum pou nitrure galyòm (GaN) epitaksi nan tranzistò segondè-elektron-mobilite (HEMT yo), entegre avantaj ki genyen nan tou de semi-conducteurs wide-bandgap.
4.2 Nikleyè, Aerospace, ak Ekipman optik
Nan plant pouvwa atomik, SiC se yon eleman kle nan revètman gaz toleran aksidan, kote redui absòpsyon netwon li yo, rezistans radyasyon, ak segondè-tanperati severite amelyore sekirite ak sekirite ak efikasite.
Nan espas aeryen, SiC fib-ranfòse konpoze yo itilize nan motè jè ak machin ipèsonik pou estabilite ki lejè ak tèmik yo..
Anplis de sa, ultra-lis SiC miwa yo itilize anvan teleskòp kòm yon rezilta nan gwo pwopòsyon rèd-a-dansite yo., estabilite tèmik, ak polisaj nan sub-nanomèt brutality.
An rezime, Seramik carbure Silisyòm kanpe pou yon kle nan materyèl modèn avanse, konbine eksepsyonèl mekanik, tèmik, ak pwopriyete dijital.
Avèk kontwòl espesifik nan politip, mikwostrikti, ak manyen, SiC rete pou pèmèt innovations teknolojik nan pouvwa, transpò, ak jeni anviwònman ekstrèm.
5. Founisè
TRUNNANO se yon founisè esferik Tungstène Powder ak plis pase 12 ane eksperyans nan konsèvasyon enèji nano-bilding ak devlopman nanoteknoloji. Li aksepte peman via kat kredi, T/T, West Union ak Paypal. Trunnano pral voye machandiz yo bay kliyan lòt bò dlo atravè FedEx, DHL, pa lè, oswa pa lanmè. Si ou vle konnen plis sou Spherical Tungstène Powder, tanpri ou lib pou kontakte nou epi voye yon ankèt([email protected]).
Tags: Silisyòm carbure seramik,Silisyòm carbure pwodwi seramik, endistri seramik
Tout atik ak foto yo soti nan entènèt la. Si gen nenpòt pwoblèm copyright, tanpri kontakte nou nan tan pou efase.
Ankèt nou