1. Efnisheimili og burðarvirki
1.1 Eiginleikar kísilkarbíðs
(Kísilkarbíð deiglur)
Kísilkarbíð (SiC) er samgilt keramik efni sem er gert úr sílikoni og kolefnisatómum sem eru sett upp í fjórþættri grindarramma, aðallega til staðar í yfir 250 fjöltýpískar tegundir, með 6H, 4H, og 3C er einna best viðeigandi.
Sterk stefnubundin tenging veitir einstaka hörku (Mohs ~ 9.5), hár hitaleiðni (80– 120 W/(m · K )fyrir hreina einstaka kristalla), og áhrifamikill efnaleysi, sem gerir það að einu af öflugustu efnum fyrir erfiða andrúmsloft.
Stóra bandbilið (2.9– 3.3 eV) tryggir einstaka rafeinangrun við stofuhitastig og mikla mótstöðu gegn geislaskemmdum, en minnkaður varmavaxtarstuðull (~ 4.0 × 10 ⁻⁶/ K) stuðlar að framúrskarandi hitaáfallsþoli.
Þessir innri eiginleikar varðveitast einnig við hitastig sem fer lengra 1600 °C, sem gerir SiC kleift að varðveita byggingarfræðilegan heilleika við langvarandi beina útsetningu fyrir þíða stáli, góður, og hvarfgjarnar lofttegundir.
Ólíkt oxíð postulíni eins og súráli, SiC bregst ekki auðveldlega með kolefni eða gerð lágbræðsluefna til að lágmarka umhverfið, mikilvægur kostur í málmvinnslu og meðhöndlun hálfleiðara.
Þegar búið er til deiglur– ílát gerð til að innihalda og hlýja efni– SiC er umfram hefðbundin efni eins og kvars, grafít, og súrál í bæði lífslíkum og ferli heilleika.
1.2 Örbygging og vélrænt öryggi
Frammistaða SiC deigla er vandlega bundin við örbyggingu þeirra, sem byggir á framleiðsluaðferðinni og hertu innihaldsefnum sem notuð eru.
Eldfastar deiglur eru venjulega framleiddar með svörunartengingu, þar sem gljúpar kolefnisformar eru í gegn með fljótandi sílikoni, myndar β-SiC með svörun Si(l) + C(s) → SiC(s).
Þetta ferli myndar samsetta uppbyggingu aðal SiC með leifar af kostnaðarlausu sílikoni (5– 10%), sem eykur varmaleiðni en gæti takmarkað notkun yfir 1414 °C(bræðslustuðull kísils).
Aftur á móti, algjörlega sintaðar SiC deiglur eru gerðar með sinrun í föstu formi eða fljótandi fasa með bór og kolefni eða súrál-yttria aukefnum, ná nær fræðilegum þéttleika og meiri hreinleika.
Þessir sýna frábæra skriðþol og oxunaröryggi en eru dýrari og erfiðari í gerð í stórum stærðum.
( Kísilkarbíð deiglur)
Hið fínkorna, fléttuð örbygging úr hertu SiC veitir framúrskarandi viðnám gegn hitauppstreymi og vélrænni sundrungu, mikilvægt við meðhöndlun fljótandi sílikons, germaníum, eða III-V efnasambönd í kristalþróunaraðferðum.
Kornmörk hönnun, þar á meðal eftirlit með öðrum þrepum og porosity, gegnir mikilvægu hlutverki við að koma á varanlegum styrkleika við hringlaga hitun og árásargjarnt efnaumhverfi.
2. Hitaárangur og umhverfisþol
2.1 Varmaleiðni og heitdreifing
Einn af einkennandi kostum SiC deiglna er mikil hitaleiðni þeirra, sem gerir hraðvirkan og jafnan heitan flutning í gegnum háhitameðferð.
Öfugt við vörur með litla leiðni eins og samþætt kísil (1– 2 W/(m · K)), SiC dreifir varmaorku á skilvirkan hátt um vegg deiglunnar, draga úr staðbundnum heitum reitum og hitastigum.
Þessi samhljómur er nauðsynlegur í ferlum eins og stefnubundinni storknun fjölkristallaðs kísils fyrir ljósvaka., þar sem einsleitni hitastigs hefur bein áhrif á hágæða kristal og gallaþykkt.
Blandan af mikilli leiðni og minni varmaþenslu veldur einstaklega háu hitaáfallsviðmiðun (R = k(1 - n)a/ bls), sem gerir SiC deiglur ónæmar fyrir sprungum í gegnum snögga upphitun eða kælingu á heimili.
Þetta gerir ráð fyrir hraðari rampahraða hitakerfisins, bætt afköst, og minnkaður niðurtími vegna bilunar í deiglu.
Þar að auki, hæfileiki efnisins til að standast endurtekið hitahjólreiðar án talsverðrar eyðileggingar gerir það hentugt til vinnslu á settum í verslunarhitara sem keyra fyrir ofan 1500 °C.
2.2 Oxun og efnasamhæfi
Við hærra hitastig í lofti, SiC fer í gegnum auðvelda oxun, myndar verndandi lag af myndlausu kísil (SiO TVEIR) á yfirborði þess: SiC + 3/2 O ₂ → SiO TVEIR + CO.
Þetta glerjaða lag þéttist við háan hita, virkar sem dreifingarhindrun sem hægir á meiri oxun og verndar undirliggjandi keramikbyggingu.
Hins vegar, í minnkandi umhverfi eða lofttæmi– venjulega í hálfleiðara og stálhreinsun– oxun er bæld, og SiC heldur áfram að vera efnafræðilega stöðugt á móti bráðnu sílikoni, létt ál, og nokkrir gjallar.
Það þolir upplausn og svörun með fljótandi sílikoni allt að 1410 °C, þó að langvarandi váhrif geti leitt til lítillar kolefnisupptöku eða rjúfunar á viðmóti.
Afgerandi, SiC skilar ekki málmmengun í viðkvæma bræðslu, afgerandi þörf fyrir rafræna kísilframleiðslu þar sem mengun af Fe, Cu, eða Cr þarf að vera undir ppb-gildum.
Hins vegar, Gæta þarf varúðar við vinnslu jarðalkalímálma eða mjög viðkvæmra oxíða, þar sem sumir geta slitið SiC í burtu við alvarlegt hitastig.
3. Framleiðsluferlar og gæðaeftirlit
3.1 Byggingaraðferðir og víddarstýring
Framleiðsla á SiC deiglum felur í sér mótun, þurrkun, og háhita sintrun eða sigling, með tækni sem valin er út frá nauðsynlegum hreinleika, stærð, og umsókn.
Venjulegar aðferðir við að búa til fela í sér jafnstöðuþrýsting, extrusion, og renna dreifist, hver og einn býður upp á mismunandi víddarnákvæmni og einsleitni í örbyggingu.
Fyrir stórar deiglur sem notaðar eru til að dreifa sólhleifum, isostatic pressa tryggir stöðuga þykkt og þykkt veggyfirborðs, draga úr hættu á ójafnri hitauppstreymi og bilun.
Viðbragðstengt SiC (RBSC) deiglur eru á viðráðanlegu verði og almennt notaðar í steypum og sólarmörkuðum, þó endurteknar sílikontakmarkanir hámarks lausnarhitastig.
Sintered SiC (SSiC) útgáfur, á meðan það er auka kostnaðarsamt, takast á við ótrúlegan hreinleika, hörku, og þol gegn efnaverkfalli, sem gerir þá viðeigandi fyrir mikilsverð forrit eins og GaAs eða InP kristalþróun.
Nákvæm vinnsla eftir sintrun getur verið nauðsynleg til að ná þéttri mótstöðu, sérstaklega fyrir deiglur sem notaðar eru í uppréttri hallafrystingu (VGF) eða Czochralski (CZ) kerfi.
Frágangur yfirborðsflatar er mikilvægur til að draga úr kjarnamyndunarstöðum vegna galla og tryggja slétt bræðsluflæði um allan útbreiðslu.
3.2 Gæðaeftirlit og skilvirknimat
Strangt gæðatrygging er mikilvægt til að tryggja áreiðanleika og langan líftíma SiC deigla við krefjandi rekstrarskilyrði.
Óeyðileggjandi greiningaraðferðir eins og ómskoðun og röntgenmyndataka eru notuð til að koma auga á innri klofninga, rými, eða þykktarbreytingar.
Efnagreining með XRF eða ICP-MS staðfestir lítið málmmengun, á meðan varmaleiðni og sveigjustyrkur eru ákveðnar til að sannreyna samkvæmni vörunnar.
Deiglur eru oft látnar fara í eftirlíkingar á hitahjólaprófum fyrir afhendingu til að ákvarða hugsanlega bilunarham.
Rekjanleiki setts og faggilding er algeng í aðfangakeðjum hálfleiðara og geimferða, þar sem bilun íhluta getur valdið dýru framleiðslutapi.
4. Umsóknir og tæknileg áhrif
4.1 Hálfleiðara- og ljósvirkjaiðnaður
Kísilkarbíð deiglur gegna mikilvægu hlutverki í framleiðslu á háhreins kísil fyrir bæði örrafeindatækni og sólarsellur.
Í stefnustýrðum storknunarofnum fyrir fjölkristallaða ljósvökvahleifa, stórar SiC deiglur virka sem aðalílát fyrir fljótandi sílikon, halda hitastigi yfir 1500 ° C í margar lotur.
Efnafræðileg tregða þeirra stöðvar mengun, á meðan varmaöryggi þeirra tryggir stöðuga storknunarhlið, sem leiðir til hágæða obláta með minni misfærslum og kornamörkum.
Sumir framleiðendur húða innra yfirborðið með kísilnítríði eða kísil til að minnka bindingu og auðvelda losun hleifar eftir kælingu.
Í rannsóknum mælikvarða Czochralski vöxtur samsettra hálfleiðara, Minni SiC deiglur eru notaðar til að halda þíðingu af GaAs, InSb, eða CdTe, þar sem jaðarviðbrögð og víddaröryggi eru mikilvæg.
4.2 Málmvinnsla, Verksmiðja, og nýtækni
Fyrir utan hálfleiðara, SiC deiglur eru ómissandi í stálhreinsun, álfelgur undirbúningur, og bræðsluaðferðir á rannsóknarstofu sem fela í sér ál, kopar, og sjaldgæfa jarðar þættir.
Viðnám þeirra gegn hitaáfalli og veðrun gerir þau hentug fyrir innleiðslu- og mótstöðuhitakerfi í steypuhúsum, þar sem þeir lifa út grafít og súrál í nokkrar lotur.
Í aukinni framleiðslu á móttækilegum málmum, SiC ílát eru notuð í ryksugubræðslu til að koma í veg fyrir bilun í deiglu og mengun.
Uppkomin forrit samanstanda af bráðnum saltvirkjum og einbeittum sólarorkukerfum, þar sem SiC ílát geta innihaldið háhitasölt eða fljótandi málma til varmaorkugeymslu.
Með stöðugri þróun í nýsköpun og þekjuhönnun, SiC deiglur eru tilbúnar til að styðja við næstu kynslóðar efnavinnslu, sem gerir það mögulegt fyrir hreinni, miklu skilvirkari, og stigstærð viðskiptavarmakerfi.
Í samantekt, Kísilkarbíðdeiglur tákna mikilvæga tækni við framleiðslu á háhitaafurðum, sem sameinar ótrúlega hitauppstreymi, vélrænni, og efnahagkvæmni í einum verkfræðilegum hluta.
Algeng upptaka þeirra í gegnum hálfleiðara, sólarorku, og málmvinnsluiðnaður undirstrikar skyldu sína sem grunn að nútíma postulíni í atvinnuskyni.
5. Seljandi
Advanced Ceramics stofnað í október 17, 2012, er hátæknifyrirtæki sem skuldbindur sig til rannsókna og þróunar, framleiðslu, vinnslu, sölu og tækniþjónusta á keramik efni og vörum. Vörur okkar innihalda en takmarkast ekki við bórkarbíð keramikvörur, Bórnítríð keramikvörur, Kísilkarbíð keramikvörur, Silicon Nitride Keramik vörur, Sirkoníumdíoxíð keramikvörur, o.s.frv. Ef þú hefur áhuga, vinsamlegast ekki hika við að hafa samband við okkur.
Merki: Kísilkarbíð deiglur, Kísilkarbíð keramik, Kísilkarbíð keramikdeiglur
Allar greinar og myndir eru af netinu. Ef það eru einhver höfundarréttarvandamál, vinsamlegast hafðu samband við okkur tímanlega til að eyða.
Spyrðu okkur