1. Карбид кремнийын тӱҥ кышкарже да полиморфизмже
1.1 Кристалл химий да политипический тӱрлӧ
(Кремний карбид керамике)
Карбид кремний (SiC) — тетраэдр управленийыште вераҥдыме кремний ден углерод атомла гыч ыштыме ковалентный пижыктыме керамике продукт, пеш пеҥгыде да пеҥгыде кристалл решотка вияҥмаш.
Шуко тыглай керамике деч ойыртемалтше, SiC-ын шкетын огыл, ойыртемалтше кристалл кышкар; олмеш, тудо ӧрыктарыше шижмашым ончыкта, тудым политипизм маныт, кушто тыгаяк химий структур утларак формым налын кертеш 250 ойыртемалтше политип-влак, кажныже тыгыде атом лончын радамыште вашталтеш.
Ик эн технологий шотышто кӱлешан политип-влак кокла гыч иктыже — 3C-SiC (куб, цинк мешак кышкарыште), 4H-SiC, да 6Н-SiC (коктынат шестиугольник), кажныже тӱрлӧ электрон темлымаш, шокшо, да механике зданий-влак.
3C-SiC, тыгак бета-SiC маналтеш, тыглай годым иземдыме температур годым ышталтын да метастабильный, 4Н да 6Н политип-влак годым, альфа-SiC семын палемдалтын, ятырлан утларак шокшо дене пеҥгыде улыт да тӱҥ шотышто кӱкшӧ температур да цифровой приложенийыште кучылталтыт.
Тиде структур тӱрлӧлык палемдыме приложений негызеш целевой материалым ойырен налаш йӧным пуа, куатле электрон ӱзгар-влак лийыт мо, кугу писылык дене обрабатыватлымаш, але неле шокшо среда.
1.2 Связывание качестве да лектыш характеристикым
SiC-ын чытымашыже тудын виян ковалентный Si-C кылже гыч лектеш, кудыжо кӱчык кужытан да пеш направлений дене, пеҥгыде кум мер сетьым ыштен.
Тиде ушымаш келыштарыме феноменальный механике пӧрт-влакым ончыкта, кугу пеҥгыдылыкым пуртымо (тыглай 25– 30 Викерс диапазонышто GPa), ойыртемалтше изгибной чытымаш (мыняр 600 Спекание типлан МПа), да моло керамике нерген сай трещина пеҥгыдылык.
Ковалентный пӱртӱс тыгак SiC-ын ӱлнӧ улшо теплопроводностьшым ешара, кудо 120 марте шуын кертеш– 490 W/m · K политиплан да арулыклан эҥертен– южо металл гай да архитектур фарфор деч ятырлан кугурак.
Ала деч посна, SiC шокшо вияҥме изи коэффициентым ончыкта, 4,0 наре– 5.6 × 10 ⁻6/ К, кайсы, кугу теплопроводность дене пырля ыштыме годым, тудлан ӧрыктарыше шокшо шокшым темла.
Тиде ончыкта, SiC компонент-влак температур деч посна писын тӧрлатымашым ыштен кертыт, тыгай приложенийыште кӱлешан атрибут, кузе обогреватель ужаш, шокшо вашталтыш, да аэрокосмический теплообороно системе-влак.
2. Синтез да обрабатыватлыме стратегий-влак карбид кремний керамике
( Кремний карбид керамике)
2.1 Тӱҥ производствын йӧнжӧ-влак: Ачесон гыч тӱҥалын, умбакыже синтез марте
Кремний карбид промышленный производствым 19 курым мучаш марте Ачесон процедурым вияҥдыме дене тӱҥалын, углеводный восстановительный йӧн, кушто кӱкшӧ арулык кремний (SiO ₂) да углерод (тыглай нефть кокс) ӱлнӧ температур марте шокшо улыт 2200 ° C электричестве торешланыше обогревательыште.
Тиде йӧн абразив ден огнеупорный ӱзгар-влаклан сырьевой SiC порошокым ышташ кучылталтеш гынат, тудо лавыран да икгай огыл частице морфологий дене материалым пуа, кӱкшӧ лектышан керамике дене пайдаланымым чарен шогалтымаш.
Кызытсе саеммаш-влак синтезлан альтернативный корным ыштеныт, мутлан, химий пар дене оптымо (CVD), кудо ультра-кугу арулыкым ышта, полупроводниклан кучылтмо монокристаллический SiC, да лазер полшымо дене але плазме дене пойдаралтше синтез наномасштабный порошок-влаклан.
Тиде сложный йӧн-влак стехиометрийым чын виктараш йӧным пуат, частице кугыт, да фазный арулык, SiC-ым ойыртемалтше дизайн йодмашлан келыштараш кӱлешан.
2.2 Тыгыде да микроструктурный контроль
SiC фарфорым ыштен лукмо годым эн сай нелылык кокла гыч иктыже — пеҥгыде ковалентный кыл да шке диффузионный коэффициентше шагал улмылан кӧра тичмаш тыгыдемдымашым шукташ, стандарт агломерацийым тормозитлыше.
Тидым сеҥаш, икмыняр ойыртемалтше тыгыдемдыме стратегий-влакым ыштыме.
Реакций ушымаш пористый углерод преформым шӧртньӧ кремний дене инфильтрацийым ончыкта, кудо SiC-ым in situ вияҥдаш вашешта, лектышыш шуаш лишыл-тор формо компонент дене пеш шагал шӧртньӧ.
Давлений деч посна спекание спекание полышым пуртымо дене шукталтеш, кузе тыгай бор да углерод, кудыжо пырче чек диффузийым рекламе да пор-влакым кораҥдаш.
Шокшо прессоватлымаш да шокшо изостатический прессоватлымаш (ЭРДЫМ) шокшо годым тӱжвал напряженийым ышташ, иземдыме температур кӱкшытыштӧ тичмаш тыгыдылыкым ышташ йӧным пуа да ӧрыктарыше механике илыме але коммерческий койыш дене материалым ышта.
Тиде обрабатыватлыме йӧн-влак мелкозернистый дене SiC ужаш-влакым чоҥаш йӧным пуат, икгай микроструктур-влак, пеҥгыдылыкым кугемдаш кӱлешан, износостойкость, да тичмашлык.
3. Практике пайдалык да шуко функцийым кучылтмаш
3.1 Неле средаште шокшо да механике чытымаш
Кремний карбид фарфор-влак неле проблемыште процедурылан ойыртемалтше келшен толыт, вет нуно шокшо годым структурный пеҥгыдылыкым кучен кертыт, окисленийлан торешланен, да механике износым чытен шогаш.
Окислительный атмосферыште, SiC лӱдыкшыдымылык кремнийым ышта (SiO ₂) тудын ӱмбалныже лончо, кудо умбакыже окислений иземда да температур кӱкшытыштӧ умбакыже кучылташ йӧным пуа, кузе 1600 ° C.
Тиде окислений торешланымаш, кугу ползучесть торешланыме дене интегрироватлыме, SiC-ым газ генераторлаште ужашлан келшыше ышта, йӱлышӧ камер-влак, да кугу пайдалыкан шокшо вашталтышым ыштыше-влак.
Тудын ойыртемалтше пеҥгыдылыкше да истирание чытымашыже коммерческий приложенийыште кучылталтыт, мутлан, шлам насос ужаш-влак, пескоструйный сопло-влак, да пӱчкедыме ӱзгар-влак, кушто металл альтернатива вашке локтылалтеш ыле.
Тулечат утла, SiC-ын иземдыме шокшо кумдаҥмашыже да кугу теплопроводностьшо тудым космический телескоп ден лазер системылаште зеркало-влаклан темлыме продуктлан шотлат, кушто тепловой велосипед дене коштмо годым габаритный лӱдыкшыдымылык моткоч кӱлешан.
3.2 Электротехнике да полупроводник приложений
Тудын структур пайдалыкше деч посна, карбид кремний энергоэлектронике областьыште трансформаций функцийым шукта.
4H-SiC, поснак, кумда полосан ойыртемже уло 3.2 эВ, ӱзгар-влаклан кугурак напряжений дене пашам ышташ йӧным пуа, температур, да йӱла кремний негызеш ыштыме полупроводник деч вашталтыме правил-влак.
Тиде электроинструмент-влакым ыштен луктеш– тыгай Шоттки диод-влак, МОП-влак, да JFET-влак– ятырлан иземдыме куат йомдарымаш дене, изирак кугыт, да пайдалыкым кугемдыме, кудым кызыт электротранспортышто кумдан кучылтыт, уэмдыме ресурс инвертор-влак, да ушан тор системе-влак.
SiC-ын кугу локтылалтше электричестве кумдыкшо (жөнүндө 10 кремний деч пачаш) вичкыжрак дрейф лончым ышташ йӧным пуа, торешланымашым иземдымаш да гаджетын паша лектышыжым саемдымаш.
Ала деч посна, SiC-ын кугу теплопроводностьшо шокшым сеҥен лукташ полша, кугу кондиционер системын кӱлешлыкшым иземдымаш да эше изирак йӧным ыштымаш, ӱшанле электрон компонент-влак.
4. Кремний карбид технологийыште лекше чек-влак да ончыкылык обзор
4.1 Ончыл куат да аэрокосмический пунчалым лукмо годым комбинаций
Таза энергийыш да энергий дене пойдаралтше транспортыш угыч куснымаш SiC-негызеш ыштыме элемент-влаклан беспрецедентный йодмашым луктеш.
Кече инверторлаште, мардеж энергийым савырыше-влак, да батарейышке управлений системе-влак, SiC ӱзгар-влак кугурак куатым савырыме пайдалыкым ешарат, тура иземдыме углерод лукмаш да паша роскот.
Аэрокосмосышто, SiC волокно дене пеҥгыдемдыме SiC матрице композит-влак (SiC/SiC CMCs) мардеж турбинын лопкытшо-влаклан ышталтыт, комбустор леведыш-влак, да тепловой лӱдыкшыдымылык системе-влак, никель негызеш ыштыме суперсплав-влак деч нелытым роскотым аныклаш да лектышым кугемдаш.
Тиде керамике матрице композит-влак утларак температур годым пашам ыштен кертыт 1200 ° C, йӧным ыштен, вес тукым реактивный двигатель-влаклан кугурак тыгыде-вес пропорцийыште да газ лектышым саемдаш.
4.2 Нанотехнологий да квантовый кучылтмаш
Наномасштабыште, карбид кремний ойыртемалтше квантовый зданий-влакым ончыкта, нуным у тукым технологийлан тергат.
SiC-ын южо политипше кремний почмашым да вакансий-влакым озалана, нуно спин-активный йодыш семын выступатлат, квантовый изи ужаш семын пашам ыштыше (кубит-влак) квантовый компьютер да квантовый эскерыше приложенийлан.
Тиде проблемым оптике йӧн дене почаш лиеш, контролируемый, да пӧлем температур годым ончалза, криогенный проблемым ӱжшӧ шуко моло квантовый системе деч ятырлан пайдале.
Тулечат утла, SiC нанопровод ден наночастица-влакым пасушто лукмо ӱзгарлаште кучылташ шымлат, фотокатализ, да биомедицинский визуализаций, молан манаш гын, нунын кугу формат, химий лӱдыкшыдымылык, да келыштарыме электрон илыме але коммерческий собственность.
Шымлымаш вияҥме семын, SiC-ын кроссбрид квантовый системылашке да наноэлектромеханический ӱзгарлашке ассимиляций (NEMS) йӱла дизайн область деч ӧрдыжтӧ шке порысым кугемдаш сӧра.
4.3 Ӱшанле да илыш цикл фактор-влакым шотыш налаш
SiC-ым ыштен лукмаш энергийым шуко кучылтеш, поснак кӱкшӧ температур синтез да спекание процесслаште.
Туге гынат, SiC элемент-влакын ӱмырешлан пайдалыкышт– тыгай, кузе кужу ӱмыр, обслуживатлыме иземеш, да системын пайдалыкшым саемдыме– тыглай тӱҥалтыш экологий влиянийым эртен.
Эшеат пеҥгыдырак производствын корныжым ышташ инициативе-влак каят, микроволновый полшымо дене спекание гыч шогышо, ешартыш ыштен лукмаш (3D печать) SiC, да полупроводник вафельный обрабатыватлыме гыч SiC шӱкшакым перерабатыватлымаш.
Тиде ончыко кайымаш-влак энергийым кучылтмашым иземдаш шонат, материал роскотым иземдаш, да ончыл материал секторлаште йыргешке экономический климатлан полшаш.
Иктешлен каласаш, карбид кремний фарфор-влак кызытсе продукт наукын тӱҥ негызше улыт, архитектур пеҥгыдылык ден практический лывыргылык коклаште ойыртемым кораҥдымаш.
Тазарак энергий системым ыштыме гыч тӱҥалын, квантовый инноваций-влакым вияҥдыме марте, SiC дизайныште да шанче шымлымашыште мом ышташ лийме чек-влакым уэш рашемдаш кодеш.
Обрабатыватлыме технике ончыко кая да у приложений-влак лектыт, карбид кремнийын ончыкылыкшо моткоч волгыдо кодеш.
5. Поставщик
Advanced Ceramics октябрьыште негызлалтын 17, 2012, шымлымаш да вияҥмашлан ӱшанле кӱкшӧ технологиян предприятий, производство, обрабатыватлымаш, сату да технический услуги керамике относительный материалым да изделийым. Мемнан продукцийна пура, но тидын дене гына серлагаш огыл, бор карбид керамике продукций, Бор нитрид керамике продукт-влак, Кремний карбид керамике гыч ыштыме арвер-влак, Кремний нитрид керамике гыч ыштыме арвер-влак, Цирконий диоксид керамике гыч ыштыме арвер-влак, да т. д.. Кумылан улыда гын, пожалуйста, мемнан дене кылым кучаш ида вожыл.([email protected])
Тег-влак: Кремний карбид керамике,карбид кремний,карбид кремний ак
Чыла статья ден сӱрет интернет гыч улыт. Авторский права дене кылдалтше йодыш-влак улыт гын, пожалуйста, жапыштыже мемнан дене кылдалтше кораҥдаш.
Мемнан деч йодса