1. Nofo Meafaitino ma Fa'atonu Fa'atonu
1.1 O mea taua o le Silicon Carbide
(Silicon Carbide Crucibles)
Silicon carbide (SiC) ose mea sima covalent e faia i le silicon ma carbon atoms fa'atutuina i totonu o se auivi latticework tetrahedral., tele o lo'o iai i luga 250 ituaiga polytype, ma le 6H, 4H, ma le 3C o se tasi lea e sili ona talafeagai.
O lona so'oga fa'asinotonu e maua ai le ma'a'a ese (Mohs ~ 9.5), conductivity vevela maualuga (80– 120 W/(m · K )mo tioata tuufua mama), ma le mata'ina o le inertness kemikolo, avea ai ma se tasi o mea e sili ona malosi mo siosiomaga ogaoga.
O le fa'alava tele (2.9– 3.3 eV) fa'amautinoa le fa'aeseeseina fa'aeletise fa'apitoa i le maualuga o le vevela o le potu ma maualuga le tete'e atu i fa'aleagaina fa'avevela, a'o fa'aitiitia lona fa'atupuina o le vevela (~ 4.0 × 10 ⁻⁶/ K) e saofagā i le fa'alavelave fa'afuase'i fa'ate'ia.
O nei mea fa'apitoa e fa'asaoina fo'i i le vevela e sili atu 1600 °C, fa'atagaina le SiC e fa'atumauina le fa'ata'ita'iga fa'ata'atia i lalo o le fa'a'umi'umi tu'u sa'o i u'amea liusu, agalelei, ma kasa fa'agaoioi.
E le pei o porcelains oxide e pei ole alumina, E le tali vave mai le SiC i le kaponi po'o le fa'aigoa o eutectics e maualalo le liusuavai i le fa'aitiitia o si'osi'omaga, o se avanoa taua i metallurgical ma semiconductor taulimaina.
Pe a fau i ni ipu– ipu ua faia e aofia ai ma mea mafanafana– SiC e sili atu i mea masani e pei o le quartz, kalafi, ma alumina i le fa'amoemoe o le olaga ma le fa'atinoina o le amio sa'o.
1.2 Microstructure ma Mechanical Security
O le faʻatinoga o SiC crucibles o loʻo nonoa ma le faʻaeteete i latou microstructure, lea e fa'alagolago i le faiga o le gaosiga ma le sintering mea e fa'aaogaina.
E masani ona gaosia mea fa'afefete-grade i le fa'aogaina o le tali fa'apipi'i, lea o lo'o fa'auluina ai le kaponi porous preforms i le silikoni liquified, fausia β-SiC e ala i le tali Si(l) + C(s) → SiC(s).
O lenei faiga e fa'atupuina ai se fausaga tu'ufa'atasia o le SiC muamua fa'atasi ai ma le kilia e leai se totogi (5– 10%), lea e fa'aleleia atili ai le fa'avevelaina o le vevela ae ono fa'atapula'aina le fa'aaogaina 1414 °C(o le mea liusuavai o le silikoni).
I le isi itu, u'amea SiC fa'amama atoatoa e faia e ala i le fa'amalo-malo po'o le vai-vaega sintering e fa'aaoga ai mea fa'aopoopo o le boron ma le carbon po'o le alumina-yttria., maua latalata-teoretical density ma sili atu le mama.
O nei mea e fa'aalia ai le malosi o le fetolofi ma le puipuiga o le fa'ama'iina ae e sili atu le taugata ma faigata ona fai i lapopo'a tetele.
( Silicon Carbide Crucibles)
O le saito lelei, feso'ota'iga microstructure o sintered SiC e maua ai le tete'e tulaga ese i le vaivai vevela ma le fa'ainisinia fa'ainisinia., e taua tele pe a tagofia le silikoni liquified, germanium, poʻo III-V faʻapipiʻi i faiga faʻavae tioata.
Fuafuaga tuaoi o saito, e aofia ai le pulea o vaega lona lua ma porosity, o lo'o faia se galuega taua i le fa'amautuina o le mautu tumau i lalo ole fa'avevela fa'ata'amilo ma si'osi'omaga fa'ama'i malosi..
2. Fa'atinoga o le vevela ma le fa'asao o le si'osi'omaga
2.1 Fa'avevela vevela ma Fa'asoa mafanafana
O se tasi o faʻamatalaga faʻamaonia o SiC crucibles o lo latou maualuga maualuga le faʻafefe, lea e mafai ai ona fa'afeiloa'i vave ma toniga mafanafana i le taimi atoa o le taulimaina o le vevela.
E ese mai i oloa maualalo-conductivity e pei o le silica tuufaatasia (1– 2 W/(m · K)), Ole SiC e fa'asalalauina lelei le malosi vevela ile pa puipui, fa'aitiitia nofoaga vevela fa'apitonu'u ma fa'alili vevela.
E mana'omia lenei felagolagoma'i i faiga e pei o le fa'amautuina o le fa'atonuga ole multicrystalline silicon mo photovoltaics, le tulaga tutusa o le vevela e a'afia ai le tulaga maualuga o le tioata ma le mafiafia sese.
O le fefiloi o le maualuga o le amio ma le faʻaitiitia o le faʻalauteleina o le vevela e mafua ai le maualuga o le maualuga o le teʻi (R = k(1 -n)a/ p), faia SiC crucibles e fa'asa'o i le ta'e a'o fa'avave le fa'avevela o le fale po'o le fa'alili.
Ole mea lea e mafai ai ona fa'avavevave le fa'aogaina ole fa'avevela ole fua ole ramp, fa'aleleia le gaosiga, ma fa'aitiitia le taimi fa'aletonu ona o le fa'aletonu o fa'atau.
E lē gata i lea, le gafatia o mea e tu i luga i uila vevela faifai pea e aunoa ma le tele o le faʻaleagaina e talafeagai ai mo le faʻatulagaina o faʻasalalauga i faʻavela faapisinisi o loʻo taʻavale i luga. 1500 °C.
2.2 Oxidation ma Feso'ota'iga vaila'au
I tulaga maualuga o le vevela i le ea, SiC e alu i le faʻamaʻiina faigofie, fa'atupuina se vaega puipui ole silica amorphous (SiO LUA) i luga o lona tino: SiC + 3/2 O ₂ → SiO LUA + CO.
O lenei vaega fa'ai'ila e fa'ama'a'a i le vevela maualuga, galue e pei o se pa faʻasalalau e faʻagesegese atili ai le faʻamaʻiina ma puipuia le fausaga sima o loʻo i lalo.
Peitai, i le faʻaitiitia o siosiomaga poʻo tulaga gaogao– masani i semiconductor ma uamea faamamaina– ua taofiofia le fa'ama'iina, ma le SiC o lo'o fa'aauau pea ona tumau fa'a kemikolo fa'asaga i le silikoni liusuavai, alumini mama mama, ma le tele o slags.
E tetee i le fa'amavaeina ma le tali atu i le silikoni liquified e o'o atu i 1410 °C, e ui ina fa'aumi fa'alatalata e mafai ona i'u ai i le la'ititi o le kaponi pikiina po'o le fa'asatala o feso'ota'iga.
Fa'atauaina, E le fa'aalia e le SiC ni u'amea leaga i ni liusua ma'ale'ale, ose mana'oga taua mo le gaosiga o le silikoni fa'aeletoroni lea e fa'aleagaina e Fe, Cu, po'o le Cr e mana'omia ona tu'u i lalo ole ppb.
Peitai, e tatau ona fa'aeteete pe a fa'agaoioi u'amea eleele alkaline po'o fa'ama'i fa'afefete tele, ona o nisi e mafai ona faʻaumatia SiC i tulaga ogaoga o le vevela.
3. Gaosiga Fa'agasologa ma le Pulea Lelei
3.1 Metotia Faufale ma le Puleaina o Mea
O le gaosiga o SiC crucibles e aofia ai le faʻatulagaina, fa'amago, ma le fa'asa'oina o le vevela maualuga po'o le fa'afefe, fa'atasi ai ma metotia na filifilia e fa'atatau i le mama e mana'omia, tele, ma le faaaogaina.
O ta'iala fa'atupu masani e aofia ai le fa'amauina o le isostatic, extrusion, ma fa'ase'e sosolo, ofoina taitasi tikeri eseese o itu sa'o ma microstructural uniformity.
Mo u'amea lapopo'a e fa'aogaina i le sosolo o le la, fa'apipi'i fa'aisostatic e fa'amautinoa ai le mafiafia ma le mafiafia o luga ole puipui, faʻaitiitia le faʻamataʻu o le tuputupu aʻe le tutusa ma le faʻaleagaina.
SiC fa'amauina tali (RBSC) u'amea e taugofie ma e masani ona fa'aoga i fale fau ma maketi o la, e ui lava fa'agata fa'agata silikoni maualuga fofo vevela.
Sintered SiC (SSiC) lomiga, ae taugata faaopoopo, faia le mama ofoofogia, maaa, ma le tete'e atu i vailaau fa'ama'i, faia ia talafeagai mo talosaga maualuga-taua pei o GaAs poʻo le InP tioata atinaʻe.
E mafai ona mana'omia le sa'o lelei o masini pe a mae'a le sintering ina ia maua ai ni tete'e mau, aemaise lava mo u'amea o lo'o fa'aogaina ile fa'a'aisa (VGF) poo Czochralski (CZ) faiga.
E taua tele le fa'amae'aina o luga ole la'au e fa'aitiitia ai nofoaga fa'atosina mo fa'aletonu ma fa'amautinoa le sologa lelei ole liusuavai ile sosolo.
3.2 Puleaina lelei ma le Fa'amaoniaga Lelei
E taua tele le faʻamautinoaga lelei e faʻamautinoa ai le faʻamaoni ma le umi o le ola o SiC crucibles i lalo o le manaʻomia o tulaga faʻagaioia..
O auala e le fa'aleagaina e pei ole su'esu'ega o le ultrasonic ma le X-ray tomography e fa'aaogaina e va'aia ai vaeluaga i totonu., avanoa, po'o fesuiaiga mafiafia.
O su'esu'ega vaila'au e fa'aaoga ai le XRF po'o le ICP-MS e fa'amaonia ai le maualalo o tikeri o le fa'aleagaina, a'o le fa'auluina o le vevela ma le malosi fe'avea'i o lo'o fa'amautu e fa'amaonia le tutusa o oloa.
E masani ona faia su'ega fa'ata'amilosaga vevela fa'atusa a'o le'i tu'uina atu e fa'amautu ai le fa'aletonu.
Seti su'esu'e ma le fa'amaoniaga e masani lava ile semiconductor ma aerospace sapalai filifili, o le faaletonu o vaega e mafai ona maua ai le taugata o le gaosiga.
4. Talosaga ma Aafiaga Fa'ainisinia
4.1 Semiconductor ma Photovoltaic Alamanuia
Silicon carbide crucibles e taua tele i le gaosiga o le silicon mama maualuga mo microelectronics ma solar cell..
I totonu o ogaumu faʻamalosi faʻatonuga mo le telecrystalline photovoltaic ingots, tele SiC crucibles e fai ma atigipusa muamua mo liquified silicon, faatumauina le maualuga o le vevela 1500 ° C mo le tele o taamilosaga.
O lo latou inertness kemikolo taofia le faaleagaina, a'o latou saogalemu fa'amama fa'amautinoaina fa'amausali luma, e ta'ita'i atu ai i fa'amea mafolafola e sili atu ona lelei ma fa'aitiitia le tu'u sese ma tuaoi o saito.
O nisi tagata gaosi oloa latou te faʻapipiʻiina le pito i totonu i le silicon nitride poʻo le silica e faʻaitiitia ai le fusi ma faʻafaigofie le tuʻuina atu o ingot pe a maeʻa le malulu..
I le suʻesuʻega-fua Czochralski tuputupu aʻe o semiconductors faʻafefiloi, e fa'aogaina ni fa'amea SiC laiti e taofi ai le gaA, InSb, po'o le CdTe, e taua tele le fa'agaoioiga fa'aitiitiga ma le puipuiga.
4.2 Metallurgy, Falegaosimea, ma Tekonolosi Fa'afou
I tua atu semiconductors, SiC crucibles e taua tele i le faamamaina o uʻamea, tapenaga fa'ameamea, ma faiga su'esu'e liusuavai fua e aofia ai le alumini, kopa, ma elemene e seasea-lalolagi.
O lo latou tete'e atu i le te'i vevela ma le tafia ua talafeagai ai mo le fa'aosoina ma le fa'avevelaina o faiga fa'avevela i fale fa'avae, lea latou te ola ai nai lo graphite ma alumina isi mea i le tele o taamilosaga.
I le gaosiga faʻaopoopo o uʻamea tali, O atigipusa SiC e faʻaaogaina i totonu o le masini faʻamama faʻamama e faʻafefeteina e puipuia ai le faʻaleagaina ma le faʻaleagaina..
O talosaga tula'i mai e aofia ai mea e fa'agaoioia masima liusua ma faiga fa'aola e fa'atatau i le la, lea e mafai ai e va'a SiC ona aofia ai masima maualuga po'o u'amea sua mo le teuina o le malosi.
Faatasi ai ma atinaʻe faʻaauau i le sintering faʻafouga ma le ufiufi o mamanu, SiC crucibles o loʻo sauni e lagolagoina le gaosiga o mea e sosoo ai, e mafai ai ona mama, sili atu ona lelei, ma faiga fa'amama fa'apisinisi fa'atauva'a.
I le toe faamatalaina, u'amea carbide silicon e fai ma sui o se tekinolosi fa'ataga taua i le tu'ufa'atasiga o oloa vevela maualuga, tu'ufa'atasia mata'ina vevela, masini, ma le lelei o kemikolo i se vaega fa'ainisinia e tasi.
La latou vaetamaina taatele i le semiconductor, la, ma alamanuia u'amea fa'amanino lo latou tiute o se fa'avae o porcelains fa'apisinisi fa'aonapo nei.
5. Fa'atau
Advanced Ceramics na faavaeina ia Oketopa 17, 2012, o se pisinisi maualuga-tech tuuto atu i le suesuega ma atinae, gaosiga, faiga, fa'atauga ma 'au'aunaga fa'atekinisi o mea tau sima ma oloa. O a matou oloa e aofia ai ae le gata i Boron Carbide Ceramic Products, Boron Nitride Ceramic Products, Silicon Carbide Ceramic Products, Silicon Nitride Ceramic Products, Zirconium Dioxide Ceramic Products, ma isi. Afai e te fiafia, faamolemole lagona le saoloto e faafesootai matou.
Fa'ailoga: Silicon Carbide Crucibles, Silicon Carbide Ceramic, Silicon Carbide Ceramic Crucibles
O tala uma ma ata e mai le Initaneti. Afai e iai ni fa'afitauli o le puletaofia, faamolemole faafesootai matou i le taimi e tape ai.
Fesili mai ia i matou