1. उत्पादन तत्त्वे आणि संरचनात्मक वैशिष्ट्ये
1.1 क्रिस्टल केमिस्ट्री आणि पॉलिमॉर्फिझम
(सिलिकॉन कार्बाइड क्रूसिबल्स)
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) टेट्राहेड्रल लॅटिसवर्कमध्ये सेट केलेले सिलिकॉन आणि कार्बन अणूंनी बनलेले सहसंयोजक सिरेमिक आहे, समजल्या जाणाऱ्या सर्वात थर्मल आणि रासायनिकदृष्ट्या टिकाऊ सामग्रीपैकी एक विकसित करणे.
ते ओव्हरमध्ये अस्तित्वात आहे 250 पॉलीटाइपिक प्रकार, 3C सह (घन), 4एच, आणि 6H षटकोनी संरचना उच्च-तापमान अनुप्रयोगांसाठी सर्वात योग्य आहेत.
मजबूत Si– सी बंध, बाँड पॉवर पलीकडे जात आहे 300 kJ/mol, विलक्षण दृढता प्रदान करा, थर्मल चालकता, आणि थर्मल शॉक आणि रासायनिक स्ट्राइकचा प्रतिकार.
क्रूसिबल अनुप्रयोगांमध्ये, गंभीर थर्मल ग्रेडियंट्स आणि विध्वंसक वितळलेल्या वातावरणात आर्किटेक्चरल स्थिरता राखण्याच्या क्षमतेमुळे सिंटर्ड किंवा प्रतिक्रिया-बंधित SiC निवडले जाते..
ऑक्साईड सिरेमिकच्या विपरीत, SiC त्याच्या उदात्तीकरण घटकाप्रमाणे व्यत्यय आणणारे फेज संक्रमण करत नाही (~ 2700 ° से), वरील शाश्वत प्रक्रियेसाठी योग्य बनवणे 1600 ° से.
1.2 थर्मल आणि यांत्रिक कामगिरी
SiC crucibles चे निश्चित वैशिष्ट्य म्हणजे त्यांची उच्च थर्मल चालकता– पासून यावरील 80 करण्यासाठी 120 प/(मी · के)– जे एकसमान उष्णतेच्या अभिसरणाची जाहिरात करते आणि जलद गरम किंवा वातानुकूलन दरम्यान थर्मल चिंता कमी करते.
ही निवासी मालमत्ता ॲल्युमिना सारख्या कमी-वाहकतेच्या पोर्सिलेनशी मोठ्या प्रमाणात विरोधाभास करते (≈ 30 प/(मी · के)), जे थर्मल शॉक अंतर्गत तुटण्यास असुरक्षित आहेत.
SiC भारदस्त तापमान पातळीवर अपवादात्मक यांत्रिक शक्ती देखील प्रदर्शित करते, राखून ठेवणे 80% त्याच्या खोली-तापमान लवचिक कडकपणा (तितके 400 एमपीए) अगदी येथे 1400 ° से.
त्याचे थर्मल विस्तार कमी गुणांक (~ 4.0 × 10 ⁻⁶/ के) थर्मल शॉकचा प्रतिकार वाढवते, सभोवतालच्या आणि कार्यात्मक तापमान पातळी दरम्यान पुनरावृत्ती सायकलिंगचा एक महत्त्वपूर्ण विचार करा.
याव्यतिरिक्त, SiC प्रीमियम पोशाख आणि घर्षण प्रतिरोध दर्शवते, यांत्रिक हाताळणी किंवा वादळी वितळणे अभिसरण आवश्यक वातावरणात दीर्घ सेवा जीवन सुनिश्चित करणे.
2. उत्पादन पद्धती आणि मायक्रोस्ट्रक्चरल नियंत्रण
( सिलिकॉन कार्बाइड क्रूसिबल्स)
2.1 सिंटरिंग पद्धती आणि घनता पद्धती
औद्योगिक SiC क्रूसिबल्स प्रामुख्याने दबावरहित सिंटरिंगद्वारे तयार केले जातात, प्रतिसाद बंधन, किंवा गरम दाबणे, प्रत्येक ऑफर किंमत अद्वितीय फायदे, शुद्धता, आणि कामगिरी.
प्रेशरलेस सिंटरिंगमध्ये बोरॉन आणि कार्बनसारख्या सिंटरिंग एड्ससह ग्रेट SiC पावडर कॉम्पॅक्ट करणे समाविष्ट आहे, उच्च-तापमान उपचार द्वारे पालन (2000– 2200 ° से )जवळ-सैद्धांतिक घनता पूर्ण करण्यासाठी निष्क्रिय वातावरणात.
हे तंत्र उच्च शुद्धता देते, सेमीकंडक्टर आणि प्रगतीशील मिश्र धातु हाताळणीसाठी योग्य उच्च-शक्तीचे क्रूसिबल.
प्रतिक्रिया-बंधित SiC (RBSC) वितळलेल्या सिलिकॉनसह छिद्रयुक्त कार्बन प्रीफॉर्म भेदून तयार केले जाते, जे β-SiC सिटिंग तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देते, परिणामी SiC आणि आवर्ती सिलिकॉनचे संयुग तयार होते.
मेटॅलिक सिलिकॉन जोडण्यामुळे थर्मल चालकता थोडी कमी झाली आहे, RBSC उत्कृष्ट मितीय स्थिरता आणि कमी उत्पादन किंमत प्रदान करते, मोठ्या व्यावसायिक वापरासाठी ते प्रमुख बनवणे.
गरम दाबलेले SiC, जरी अधिक महाग, सर्वात मोठी जाडी आणि शुद्धता देते, सिंगल-क्रिस्टल डेव्हलपमेंट सारख्या अल्ट्रा-डिमांडिंग ऍप्लिकेशनसाठी राखीव.
2.2 पृष्ठभाग उच्च गुणवत्ता आणि भौमितिक अचूकता
पोस्ट-सिंटरिंग मशीनिंग, पीसणे आणि धुणे यांचा समावेश आहे, विशिष्ट मितीय प्रतिकार आणि गुळगुळीत अंतर्गत पृष्ठभाग सुनिश्चित करते जे न्यूक्लिएशन वेबसाइट कमी करतात आणि दूषित होण्याचा धोका कमी करतात.
थॉ अटॅचमेंट थांबवण्यासाठी आणि बळकट उत्पादने सहज सोडण्यासाठी पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा अतिशय काळजीपूर्वक व्यवस्थापित केला जातो..
क्रूसिबल भूमिती– जसे की भिंतीच्या पृष्ठभागाची जाडी, बारीक कोन, आणि कमी वक्रता– थर्मल वस्तुमान संतुलित करण्यासाठी वर्धित केले जाते, संरचनात्मक तग धरण्याची क्षमता, आणि हीटर बर्नरसह सुसंगतता.
सानुकूलित डिझाईन्स विशिष्ट वितळण्याचे प्रमाण सामावून घेतात, हीटिंग प्रोफाइल, आणि भौतिक संवेदनशीलता, विविध औद्योगिक प्रक्रियांमध्ये इष्टतम कार्यक्षमतेची हमी.
प्रगत गुणवत्ता नियंत्रण, एक्स-रे विवर्तन समावेश, स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी, आणि अल्ट्रासोनिक स्क्रीनिंग, मायक्रोस्ट्रक्चरल एकजिनसीपणा आणि छिद्र किंवा स्प्लिट्स सारख्या समस्यांची कमतरता प्रमाणित करते.
3. वितळणे सह रासायनिक प्रतिकार आणि संवाद
3.1 आक्रमक वातावरणात जडत्व
SiC crucibles वितळलेल्या स्टील्सच्या रासायनिक हल्ल्याला उत्कृष्ट प्रतिकार दर्शवतात, दयाळू, आणि नॉन-ऑक्सिडायझिंग लवण, पारंपारिक ग्रेफाइट आणि ऑक्साईड सिरॅमिक्सपेक्षा जास्त.
ते वितळलेल्या ॲल्युमिनियमच्या संपर्कात सुरक्षित असतात, तांबे, चांदी, आणि त्यांचे मिश्रधातू, कमी इंटरफेसियल पॉवर आणि संरक्षणात्मक पृष्ठभागावरील ऑक्साईड तयार झाल्यामुळे ओले होणे आणि विरघळण्यास प्रतिकार करणे.
फोटोव्होल्टाइक्स आणि सेमीकंडक्टरसाठी सिलिकॉन आणि जर्मेनियम हाताळणीमध्ये, SiC crucibles मेटलिक दूषित होण्यापासून रोखतात ज्यामुळे डिजिटल निवासी गुणधर्म कमकुवत होऊ शकतात.
तथापि, अत्यंत ऑक्सिडायझिंग परिस्थितीत किंवा अल्कधर्मी बदलांच्या दृश्यमानतेमध्ये, सिलिका विकसित करण्यासाठी SiC ऑक्सिडाइझ करू शकते (SiO ₂), जे कमी-वितरण-बिंदू सिलिकेट तयार करण्यासाठी आणखी प्रतिसाद देऊ शकते.
त्या कारणास्तव, तटस्थ किंवा कमी करणाऱ्या वातावरणासाठी SiC सर्वोत्तम जुळते, जेथे त्याची स्थिरता कमाल केली जाते.
3.2 मर्यादा आणि सुसंगतता विचार
त्याच्या कणखरपणा असूनही, SiC सार्वत्रिकरित्या निष्क्रिय नाही; ते विशिष्ट वितळलेल्या उत्पादनांवर प्रतिक्रिया देते, विशेषतः लोह-समूह धातू (फे, मध्ये, कॉ) कार्बरायझेशन आणि विघटन प्रक्रियेसह उच्च तापमानात.
द्रवीकृत स्टील प्रक्रियेत, SiC crucibles झपाट्याने खराब होतात आणि त्या कारणास्तव टाळले जातात.
अशाच प्रकारे, अँटासिड्स आणि अल्कधर्मी पृथ्वी स्टील्स (उदा., लि, आधीच, सीए) SiC कमी करू शकतो, कार्बन लाँच करणे आणि सिलिसाईड तयार करणे, बॅटरी सामग्री संश्लेषण किंवा प्रतिक्रियाशील स्टील कास्टिंगमध्ये त्यांचा वापर मर्यादित करणे.
लिक्विफाइड ग्लास आणि सिरेमिकसाठी, SiC हे सहसा सुसंगत असते परंतु अत्यंत संवेदनशील ऑप्टिकल किंवा इलेक्ट्रॉनिक चष्म्यांमध्ये ट्रेस सिलिकॉन सादर करू शकते.
योग्य क्रूसिबल प्रकार निवडण्यासाठी आणि प्रक्रियेच्या शुद्धतेची आणि क्रूसिबल दीर्घायुष्याची हमी देण्यासाठी या सामग्री-विशिष्ट परस्परसंवादांना ओळखणे आवश्यक आहे..
4. औद्योगिक अनुप्रयोग आणि तांत्रिक उत्क्रांती
4.1 धातूशास्त्र, सेमीकंडक्टर, आणि अक्षय ऊर्जा क्षेत्रे
सौर बॅटरीसाठी मल्टीक्रिस्टलाइन आणि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन इंगॉट्सच्या उत्पादनात SiC क्रूसिबल्स महत्त्वपूर्ण आहेत, जेथे ते ~ येथे वितळलेल्या सिलिकॉनच्या दीर्घकाळापर्यंत थेट प्रदर्शनासाठी उभे राहतात 1420 ° से.
त्यांची थर्मल सुरक्षा विशिष्ट एकसमान संक्षेपण करते आणि विस्थापन घनता कमी करते, थेट सौर कार्यक्षमतेवर प्रभाव टाकणारा.
कारखान्यांमध्ये, SiC क्रूसिबल्सचा वापर अल्युमिनियम आणि पितळ यासारख्या नॉन-फेरस धातू वितळण्यासाठी केला जातो., चिकणमाती-ग्रेफाइट पर्यायांच्या विरोधाभासी दीर्घ आयुर्मानाचा पुरवठा आणि कमी झालेली गळती विकास.
थर्मोग्राविमेट्रिक मूल्यांकनासाठी ते उच्च-तापमान प्रयोगशाळेत देखील वापरले जातात, विभेदक स्कॅनिंग कॅलरीमेट्री, आणि अत्याधुनिक पोर्सिलेन आणि इंटरमेटॅलिक यौगिकांचे संश्लेषण.
4.2 भविष्यातील फॅड्स आणि प्रगत उत्पादन संयोजन
उदयोन्मुख ऍप्लिकेशन्समध्ये पुढील पिढीच्या आण्विक उत्पादनांच्या स्क्रीनिंग आणि वितळलेल्या मीठ अणुभट्ट्यांमध्ये SiC क्रूसिबलचा वापर समाविष्ट आहे, जेथे किरणोत्सर्ग आणि वितळलेल्या फ्लोराईड्सच्या प्रतिकाराचे मूल्यांकन केले जात आहे.
पायरोलाइटिक बोरॉन नायट्राइड सारख्या कोटिंग्ज (पीबीएन) किंवा ytria (Y दोन O ₃) रासायनिक जडत्व वाढवण्यासाठी आणि अति-उच्च-शुद्धता प्रक्रियेमध्ये सिलिकॉन प्रसार थांबवण्यासाठी SiC पृष्ठभागावर लागू केले जात आहे..
बाइंडर जेटिंग किंवा स्टिरिओलिथोग्राफीचा वापर करून SiC घटकांचे अतिरिक्त उत्पादन विकसित होत आहे, आकर्षक सुविधेची भूमिती आणि विशेष क्रूसिबल डिझाईन्ससाठी द्रुत प्रोटोटाइपिंग.
ऊर्जा-कार्यक्षमतेसाठी गरज वाढते, दीर्घकाळ टिकणारा, आणि प्रदूषणमुक्त उच्च-तापमान हाताळणी, सिलिकॉन कार्बाइड क्रूसिबल्स निश्चितपणे प्रगत उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये आधुनिक तंत्रज्ञानाचा आधारस्तंभ राहतील.
शेवटी, सिलिकॉन कार्बाइड क्रूसिबल्स उच्च-तापमान औद्योगिक आणि क्लिनिकल प्रक्रियेत एक महत्त्वपूर्ण परवानगी देणारे घटक दर्शवतात.
थर्मल स्थिरतेचे त्यांचे असमान संयोजन, यांत्रिक कडकपणा, आणि रासायनिक प्रतिकार त्यांना अनुप्रयोगांसाठी पसंतीची सामग्री बनवते जेथे कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता महत्त्वपूर्ण आहे.
5. प्रदाता
ऑक्टोबर रोजी प्रगत सिरॅमिक्सची स्थापना केली 17, 2012, संशोधन आणि विकासासाठी वचनबद्ध एक उच्च-तंत्रज्ञान उपक्रम आहे, उत्पादन, प्रक्रिया, सिरेमिक संबंधित सामग्री आणि उत्पादनांची विक्री आणि तांत्रिक सेवा. आमच्या उत्पादनांमध्ये बोरॉन कार्बाइड सिरॅमिक उत्पादनांचा समावेश आहे परंतु ते इतकेच मर्यादित नाही, बोरॉन नायट्राइड सिरेमिक उत्पादने, सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक उत्पादने, सिलिकॉन नायट्राइड सिरेमिक उत्पादने, झिरकोनियम डायऑक्साइड सिरेमिक उत्पादने, इ. तुम्हाला स्वारस्य असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधा.
टॅग्ज: सिलिकॉन कार्बाइड क्रूसिबल्स, सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक, सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक क्रूसिबल्स
सर्व लेख आणि चित्रे इंटरनेटवरून आहेत. काही कॉपीराइट समस्या असल्यास, कृपया हटवण्यासाठी वेळेत आमच्याशी संपर्क साधा.
आमची चौकशी करा