1. Материальный илыме вер да структурный целостность
1.1 Кремний карбидын шкешотан ойыртемже
(Кремний карбид тигель)
Карбид кремний (SiC) — тетраэдр решотка кышкарыште вераҥдыме кремний ден углерод атомла гыч ыштыме ковалентный керамике вещества, тӱҥ шотышто ӱмбалне улшо 250 политипический тип-влак, 6H дене, 4H, да 3С ик эн келшыше.
Тудын пеҥгыде направлений дене кылдалтмыже ойыртемалтше пеҥгыдылыкым пуа (Моос ~ 9.5), кӱкшӧ теплопроводность (80– 120 W/(м · К )ару шкетын кристалл-влаклан), да ӧрыктарыше химий инертность, ыштен, тудо ик эн пеҥгыде материалым неле атмосфера.
Кугу диапазон (2.9– 3.3 эВ) пӧлем температур кӱкшытыштӧ ойыртемалтше электричестве изолироватлымашым да радиаций эҥгеклан кугу чытымашым ӱшандара, а тудын иземдыме шокшо кушмаш коэффициентше (~ 4.0 × 10 ⁻6/ К) ойыртемалтше шокшо шокшо чытымашлан полша.
Тиде кӧргӧ койыш-шоктыш температур годымат аралалт кодеш 1600 ° C, SiC-лан архитектур целостностьым арален кодаш йӧным пуа, кужу жаплан оттаивающий полат дене тура лийме годым, боорукер, да реактивный газ-влак.
Оксид фарфор деч ойыртемалтше, мутлан, глинозём, SiC углерод дене але тип низкоплавленный эвтектика дене ямде огыл вашештен, атмосферым иземдыме годым, металлургий да полупроводник дене пашам ыштыме годым кӱлешан ойыртем.
Тигельыш ыштыме годым– сосудым ыштыме пурташ да шокшо материалым– SiC йӱла материал деч кугурак, мутлан, кварц, графит, да глинозём ӱмыр лугыч лийме да процесс целостность коклаште.
1.2 Микроструктура да механике лӱдыкшыдымылык
SiC тигель-влакын паша лектышышт нунын микроструктурышт дене тӱткын кылдалтын, кудо производствын йӧнжӧ да кучылталтше спекание ӱзгар-влаклан эҥерта.
Огнеупорный тигель-влакым мӧҥгешла, вашмут ушымашым кучылтын ыштат, кушто пористый углерод преформым сжиженный кремний дене шыҥдарат, Si вашмут гоч β-SiC-ым ыштымаш(l) + C(s) → SiC(s).
Тиде процесс тӱҥ SiC-ын композитный структурыжым ышта, тудын дене кодшо роскот деч посна кремний (5– 10%), кудо теплопроводностьым кугемда, но утларак кучылтмашым чарен кертеш 1414 ° C(кремнийын шӧртньӧ коэффициентше).
Вашталтен, тӱрыснек спекание SiC тигель-влакым пеҥгыде состоянийыште але жидкофазный спекание гоч ыштат, бор ден углерод але глинозём-иттрий ешартышым кучылтын, лишыл теоретический тыгыдылыкым да кугурак арулыкым шукташ.
Тиде ончыкташ ӱлнӧ ползучесть чытымаш да окисление лӱдыкшыдымылык туге гынат утларак шергакан да пеҥгыде ышташ кугу кугытшо.
( Кремний карбид тигель)
Мелкозернистый, агломерированный SiC-ын ваш кылдалтше микроструктуржо шокшо йӱкшыктаралтмашлан да механике шаланымашлан ойыртемалтше торешланымашым пуа, сжиженный кремний дене пашам ыштыме годым кӱлешан, германий, але III-V соединений-влак кристалл вияҥме процедурышто.
Пырче чек дизайн, кокымшо этапым да пористостьым контрольышто кучымо шотышто, циклический шокшо да агрессивный химий средаште ӱмырешлан пеҥгыдылыкым ыштымаште кӱлешан функцийым шукта.
2. Шокшо лектыш да йырым-йырысе средалан чытымаш
2.1 Шокшым колтымо да шокшо шеледымаш
SiC тигель-влакын ик ойыртемалтше ойыртемышт — нунын кугу теплопроводностьышт, кугу температур дене пашам ыштыме годым писын да икгай шокшым кусараш йӧным пуа.
Интегрироватлыме кремний гай низкопроводимость продукт деч ойыртемалтше (1– 2 W/(м · К)), SiC тепловой энергийым тигель пырдыж мучко сайын шаркала, локализовать шокшо точко-влакым да шокшо градиент-влакым иземдымаш.
Тиде келшымаш тыгай процесслаште кӱлеш, кузе фотоэлектрике верч мультикристаллический кремнийын направлений дене пеҥгыдемдыме, кушто температур кӱкшытыштӧ икгайлык тура влиянийым ыштен кристалл кӱкшӧ качестве да ситыдымаш кӱжгыт.
Кӱкшӧ проводимость ден иземдыме шокшо кумдаҥмашын ушнымашышт моткоч кугу шокшо шокшо критерийым луктеш (R = k(1 - н)а/ п), SiC тигель-влакым пӧртым писын шокшо але йӱштӧ циклыште трещинообразование деч аралыше ыштымаш.
Тиде шокшо системын пандус ставкыжым писынрак ышташ йӧным пуа, пропускной куатым саемдыме, да тигельын локтылалтмыжлан кӧра простой жап шагалемын.
Тулечат утла, материалын угыч да угыч тепловой велосипед дене коштмо деч посна кугу пудыртымаш деч посна чытен кертмыже тудым ӱлнӧ пашам ыштыше коммерческий обогревательлаште набор обрабатыватлымашлан келшен толеш 1500 ° C.
2.2 Окислений да химий дене келшымаш
Кӱкшытыштӧ температур кӱкшытыштӧ южышто, SiC куштылго окислений гоч эрта, аморфный кремнийын аралыме лончыжым ыштымаш (SiO КОК) тудын ӱмбалныже: SiC + 3/2 O ₂ → SiO КОК + CO.
Тиде глазурь дене леведалтше лончо кугу температур годым тыгыдемеш, диффузионный барьер семын выступатлен, тудо утларак окислением луштара да йымалне улшо керамике структурым арала.
Бирок, иземше средаште але вакуум условийыште– полупроводник да полат рафинироватлымаште тыглай– окисление подавляться, да SiC умбакыже химий шотышто пеҥгыде лийже манын, шӧртньӧ кремний ваштареш, куштылго нелытан алюминий, да икмыняр шлак.
Тудо эрыктыме да вашмут дене сжиженный кремний марте торешланен 1410 ° C, гынат, кужу жаплан лектын кертеш изи углерод поген але интерфейс шергаканем.
Кӱлешан, SiC неле шӧртньӧ металл лавыртымашым ок ончыкто, электрон сортан кремнийым ыштен лукмо кӱлешан кӱлешлык, кушто Fe дене лавыртыме, Cu, але Cr ppb кӱкшытыштӧ йымалне кучаш кӱлеш.
Бирок, Щелочной металл але пеш вашмутланымаш оксид-влакым обрабатыватлыме годым тӱткӧ лийман, вет южо SiC-ым неле температур кӱкшытыштӧ йӱлалтен кертеш.
3. Производство процесс да качествым тергымаш
3.1 Чоҥымо йӧн да габарит управлений
SiC тигель-влакым ыштен лукмаш формироватлымашым пурта, сушилке, да кӱкшӧ температур спекание але протекание, кӱлеш арулык негызеш ойырен налме технике дене, размер, да приложений.
Мӧҥгысӧ ыштыме стратегий-влак изостатический прессироватлымашым пуртат, экструзий, да слайд шарлыме, кажныже тӱрлӧ степеньым темлыше габарит рашлык да микроструктурный икгайлык.
Кече слиткым шарымаште кучылталтше кугу тигель-влаклан, изостатический прессоватлымаш пырдыж ӱмбал кӱжгыт да кӱжгыт дене келшен толеш, неравномерный тепловой кушмаш да локтылалтмаш лӱдыкшым иземдымаш.
Реакций дене кылдалтше SiC (РБСК) тигель-влак доступен улыт да тыглай кучылталтше литейный да кече пазарыште, гынат, угыч лийше кремний ограниченийым эн кугу раствор температур.
Спекание SiC (SSiC) версий-влак, ешартыш дорогостоящий годым, ӧрыктарыше арулыкым ончыкташ, пеҥгыдылык, да химий ударлан чытымаш, нуным кугу суаплыклан келшыше ыштен, мутлан, GaAs але InP кристалл вияҥмаш.
Пеҥгыде торешланымашым шукташ спекание деч вара раш обрабатыватлымаш кӱлеш лийын кертеш, поснак тигель-влаклан, кудым тура ӱлыл морозильникыште кучылтыт (ВГФ) але Чохральский (CZ) системе-влак.
Ӱмбал кумдыкым пытарымаш кӱлешан, ситыдымаш-влаклан нуклеаций верым иземдаш да шарлыме жапыште лывырге шӧртньӧ йогын лийже манын.
3.2 Качествым тергымаш да пайдалыкым тергымаш
Кӱлешан паша условийыште SiC тигель-влакын ӱшанлыкыштым да кужу ӱмырыштым ӱшандарыше качествым пеҥгыдын ӱшандарымаш кӱлешан.
Недеструктивный анализ йӧн-влакым кучылтыт, мутлан, ультразвуковой скрининг да рентгеновский томографий, кӧргӧ шеледымашым пален налаш манын, вер-влак, але кӱжгыт вашталтыш.
ХРФ але ИКП-МС дене химий анализ металл лавыртыме изи степеньым пеҥгыдемда, а теплопроводность да изгиб пеҥгыдылыкше продуктын келшымашыжым пеҥгыдемдаш рашемдалтеш.
Тигель-влакым чӱчкыдынак колтымо деч ончыч имитироватлыме тепловой цикл тергымашым эртарат, тыге нуно локтылалтме йӧн-влакым рашемдат.
Набор прослеживаемость да аккредитаций полупроводник да аэрокосмический поставщик-влакын цепочкыштышт шарлен, кушто компонент локтылалтмаш дорогостоящий производствым йомдарымашым конден кертеш.
4. Приложений да технический эффект
4.1 Полупроводник да фотоэлектрический промышленность
Кремний карбид тигель-влак микроэлектронике да кече батарейышке кӱкшӧ арулык кремнийым ыштен лукмаште кӱлешан рольым модыт.
Многокристаллический фотоэлектрический слитке-влаклан направлений дене пеҥгыдемдыме печелаште, кугу SiC тигель-влак сжиженный кремнийлан тӱҥ контейнер семын выступатлат, температур кӱкшытым кучен 1500 ° C шуко цикллан.
Нунын химий инертностьышт лавыртымашым чара, нунын шокшо лӱдыкшыдымылыкышт пеҥгыдемдыме фронт-влакым пеҥгыдемдыме годым, утларак сай качестван вафле-влак деке конда, кушто йоҥылыш вераҥдыме да пырче чек-влак шагалрак улыт.
Южо производитель-влак кӧргӧ ӱмбалым кремний нитрид але кремний дене леведыт, ешартыш иземдаш манын, ушымашым иземдаш да йӱштӧ деч вара слиткым лукташ куштылемдаш.
Шымлымаш масштабыште Чохральский кушмаш составной полупроводник-влак, изирак кугытан SiC тигель-влакым GaAs-ын йӱлалтымыжым кучаш кучылтыт, InSb, але CdTe, кушто маргинальный реактивность да габаритный лӱдыкшыдымылык кӱлешан улыт.
4.2 Металлургий, Фабрик, да вияҥше технологий-влак
Полупроводник деч ӧрдыжтӧ, SiC тигель-влак полат рафинироватлымаште моткоч кӱлешан улыт, сплавым ямдылымаш, да лабораторийыште алюминий дене кылдалтше шӧртньӧ процедурым, вӱргене, да шергакан мланде элемент-влак.
Нунын шокшо шокшылан да эрозийлан чытымашышт нуным литейный заводлаште индукций да торешланыме шокшо системылан келшыше ышта, кушто нуно графит да глинозем альтернатива деч икмыняр цикл дене илат.
Вашмутланымаш металл-влакым ешартыш ыштен лукмаште, SiC контейнер-влакым пылесосышто индукций дене йӱлалтыме годым кучылтыт, тыге тигельын локтылалтмыже да лавыртыме деч аралаш лиеш.
Лӱмын ыштыме приложений-влак шӧртньӧ шӧр активатор да фокусированный кече энергий системе гыч шогат, кушто SiC лончышто шокшо энергийым аралыме кӱкшӧ температур шӧрым але жидкий металлым пуртен кертыт.
Спекание инноваций да леведышым ыштыме шотышто чарныде вияҥме дене, SiC тигель-влак вес тукым материалым обрабатыватлыме пашам ышташ ямде улыт, арураклан йӧным ыштымаш, ятырлан пайдалырак, да масштабируемый коммерческий тепловой системе-влак.
Иктешлен каласаш, карбид кремний тигель-влак кӱкшӧ температур продукт синтезыште кӱлешан технологийым ончыктат, ӧрыктарыше тепловой комбинаций, механике, да ик инженер ужашыште химий пайдалыкше.
Полупроводник мучко нунын шарлыме кучылтмашышт, кече, да металлургий промышленность-влак кызытсе коммерческий фарфор-влакын негызше семын шке порысыштым палемдат.
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.
Тег-влак: Кремний карбид тигель, Кремний карбид керамике, Кремний карбид керамике тигель
Чыла статья ден сӱрет интернет гыч улыт. Авторский права дене кылдалтше йодыш-влак улыт гын, пожалуйста, жапыштыже мемнан дене кылдалтше кораҥдаш.
Мемнан деч йодса