1. Crystal Be ati Polytypism ti Silicon Carbide
1.1 Onigun ati Hexagonal Polytypes: Lati 3C si 6H ati Ti kọja
(Ohun alumọni Carbide ohun elo)
Silikoni carbide (SiC) jẹ seramiki ti o ni ifaramọ ti o ni ohun alumọni ati awọn ọta erogba ti a ṣeto sinu amuṣiṣẹpọ tetrahedral kan, ṣiṣẹda ọkan ninu awọn ọna ṣiṣe eka julọ ti polytypism ni imọ-jinlẹ ohun elo.
Ko dabi ọpọlọpọ awọn ohun elo amọ pẹlu ilana gara ti o duro dada, SiC wa ni opin 250 daradara-mọ polytypes– awọn ilana piling ọtọtọ ti awọn olutọpa Si-C ti o wa nitosi lẹgbẹẹ c-axis– orisirisi lati onigun 3C-SiC (ni afikun si bi β-SiC) to hexagonal 6H-SiC ati rhombohedral 15R-SiC.
Ọkan ninu awọn polytypes deede julọ ti a lo ninu awọn ohun elo apẹrẹ jẹ 3C (onigun), 4H, ati 6H (mejeji hexagonal), kọọkan fifi kekere kan orisirisi itanna iye ẹya ati ki o gbona conductivities.
3C-SiC, pẹlu awọn oniwe-sinkii blende ilana, ni awọn narrowest bandgap (~ 2.3 eV) ati pe a maa n gbooro sii lori awọn sobusitireti ohun alumọni fun awọn irinṣẹ semikondokito, lakoko ti 4H-SiC n pese irọrun elekitironi iyalẹnu ati pe o jẹ ojurere fun awọn ẹrọ itanna to gaju.
Isopọpọ covalent to lagbara ati iseda itọsọna ti Si– C mnu pese exceptional solidity, gbona aabo, ati resistance si isokuso ati ikọlu kemikali, ṣiṣe SiC jẹ apẹrẹ fun awọn ohun elo ayika to gaju.
1.2 Awọn ọrọ, Doping, ati Digital Ibugbe
Laibikita intricacy igbekale rẹ, SiC le jẹ doped lati ni anfani mejeeji iru n-ati ibaṣiṣẹ iru p, gbigba awọn oniwe-lilo ni semikondokito awọn ẹrọ.
Nitrojini ati irawọ owurọ ṣiṣẹ bi awọn oludati oluranlọwọ, ṣafihan awọn elekitironi ọtun sinu ẹgbẹ gbigbe, nigba ti ina àdánù aluminiomu ati boron ṣiṣẹ bi acceptors, producing ihò ninu valence iye.
Sibẹsibẹ, Iṣiṣẹ doping iru p jẹ ihamọ nipasẹ awọn agbara imuṣiṣẹ giga, paapa ni 4H-SiC, eyi ti o duro idiwo fun bipolar ọpa ifilelẹ.
Awọn abawọn abinibi gẹgẹbi awọn ibi aibikita dabaru, micropipes, ati awọn aṣiṣe piling le ṣe irẹwẹsi iṣẹ ọpa nipasẹ ṣiṣe bi awọn ohun elo atunko tabi awọn iṣẹ jo, demanding oke ogbontarigi nikan-gara idagbasoke fun itanna ohun elo.
Awọn tiwa ni bandgap (2.3– 3.3 eV da lori polytype), ga ikuna ina agbegbe (~ 3 MV/cm), ati ki o tayọ gbona elekitiriki (~ 3– 4 W/m · K fun 4H-SiC) jẹ ki SiC ga julọ si ohun alumọni ni iwọn otutu giga, ga-foliteji, ati ki o ga-igbohunsafẹfẹ agbara itanna.
2. Mimu ati Microstructural Design
( Ohun alumọni Carbide ohun elo)
2.1 Sintering ati Densification imuposi
Ohun alumọni carbide nipa ti ara soro lati densify nitori awọn oniwe-alagbara covalent imora ati ki o dinku ara-itankale iyeida., nilo awọn ilana imuṣiṣẹ imotuntun lati ni iwuwo ni kikun laisi awọn afikun tabi pẹlu iranlọwọ isunmọ kekere pupọ.
Sintering laisi titẹ ti submicron SiC powders jẹ ṣiṣe pẹlu imudara boron ati erogba, eyiti o ṣe igbega densification nipa yiyọkuro awọn ipele oxide ati imudara itanka-ipinle to lagbara.
Titari igbona kan titẹ uniaxial lakoko alapapo ile, gbigba densification ni kikun ni awọn iwọn otutu ti o dinku (~ 1800– 2000 ° C )ati ti o npese itanran-grained, awọn paati agbara-giga ti o dara julọ fun idinku awọn ẹrọ ati fi si awọn ẹya.
Fun awọn apẹrẹ nla tabi idiju, imora esi ti lo, nibiti awọn apẹrẹ erogba la kọja ti wọ inu pẹlu ohun alumọni didà ni ~ 1600 ° C, ṣiṣẹda β-SiC ni ipo pẹlu isunki ala.
Sibẹsibẹ, péye iye owo-free ohun alumọni (~ 5– 10%) si maa wa ninu awọn microstructure, diwọn ga-otutu ṣiṣe ati ifoyina resistance loke 1300 ° C.
2.2 Isejade Afikun ati Iṣelọpọ Apẹrẹ-Nitosi Net
Awọn ilọsiwaju lọwọlọwọ ni iṣelọpọ afikun (AM), pataki binder jetting ati stereolithography lilo SiC powders tabi preceramic polima, jẹ ki iṣelọpọ awọn geometries intricate ti ko ṣee ṣe tẹlẹ pẹlu awọn isunmọ aṣa.
Ninu seramiki ti o jẹri polymer (PDC) awọn ipa ọna, Awọn aṣaaju SiC ito ti wa ni ipilẹṣẹ nipasẹ titẹ sita 3D ati lẹhinna pyrolyzed ni awọn igbona lati ṣe agbejade amorphous tabi nanocrystalline SiC, Nigbagbogbo nilo densification diẹ sii.
Awọn imuposi wọnyi dinku awọn idiyele ẹrọ ati egbin ọja, ṣiṣe SiC pupọ diẹ sii wa fun aaye afẹfẹ, iparun, ati awọn ohun elo paṣipaarọ ti o gbona nibiti awọn ipilẹ eka ti mu iṣẹ ṣiṣe ṣiṣẹ.
Awọn iṣe ṣiṣe-lẹhin gẹgẹbi isọku oru kẹmika (CVI) tabi omi silikoni seepage (LSI) ti wa ni ma nlo lati mu iwuwo ati darí iduroṣinṣin.
3. Ẹ̀rọ, Gbona, ati Imudara Ayika
3.1 Agbara, Lile, ati Lo Resistance
Awọn ipo ohun alumọni carbide laarin awọn ọja idanimọ ti o nira julọ, pẹlu iduroṣinṣin Mohs ti ~ 9.5 ati Vickers ìdúróṣinṣin surpassing 25 Ite ojuami apapọ, ṣiṣe awọn ti o gíga ma si abrasion, itusilẹ, ati scraping.
Awọn oniwe-flexural agbara gbogbo awọn sakani lati 300 si 600 MPa, gbigbe ara lori processing ona ati ọkà iwọn, ati pe o tọju lile ni awọn iwọn otutu to 1400 ° C ni awọn ambiences inert.
Agbara fifọ, nigba iwonba (~ 3– 4 MPa · m 1ST/ MEJI), jẹ to fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ayaworan, pataki nigba ti a ṣepọ pẹlu atilẹyin okun ni awọn akojọpọ matrix seramiki (Awọn CMC).
Awọn CMC ti o da lori SiC ni a lo ninu awọn abẹfẹlẹ tobaini, combustor linings, ati idaduro awọn ọna šiše, ibi ti nwọn pese àdánù iye owo ifowopamọ, gaasi ṣiṣe, ati igbesi aye iṣẹ gigun lori awọn deede ti fadaka.
Iyatọ yiya iyasọtọ rẹ jẹ ki SiC jẹ pipe fun awọn edidi, bearings, eroja fifa, ati ballistic shield, ibi ti sturdiness labẹ awọn iwọn darí ikojọpọ jẹ pataki.
3.2 Gbona Conductivity ati Oxidation Aabo
Ọkan ninu awọn ibugbe ti o wulo julọ ti SiC tabi awọn ohun-ini iṣowo jẹ adaṣe igbona giga rẹ– isunmọ 490 W/m · K fun kirisita ẹyọkan 4H-SiC ati ~ 30– 120 W/m · K fun awọn oriṣi polycrystalline– lọ kọja ti ọpọlọpọ awọn irin ati ṣiṣe awọn ti o ṣee ṣe fun munadoko ooru wọbia.
Ohun-ini ibugbe yii jẹ pataki ni ẹrọ itanna agbara, nibiti awọn ẹrọ SiC ṣe ipilẹṣẹ ooru egbin ti o dinku pupọ ati pe o le ṣiṣẹ ni awọn iwuwo agbara nla ju awọn ohun elo ti o da lori silikoni.
Ni awọn ipele iwọn otutu ti o ga ni awọn agbegbe oxidizing, SiC ṣẹda yanrin aabo (SiO ₂) Layer ti o din afikun ifoyina, laimu ti o dara abemi sturdiness bi Elo bi ~ 1600 ° C.
Sibẹsibẹ, ni omi oru-ọlọrọ bugbamu, Layer yii le yipada bi Si(OH)₄, Abajade ni onikiakia ibaje– ipenija bọtini ni awọn ohun elo tobaini gaasi.
4. Awọn ohun elo to ti ni ilọsiwaju ni Agbara, Awọn ẹrọ itanna, ati Aerospace
4.1 Awọn Ẹrọ Itanna Agbara ati Awọn irinṣẹ Semikondokito
Ohun alumọni carbide ti yipada ẹrọ itanna agbara nipasẹ ṣiṣe o ṣee ṣe fun awọn irinṣẹ bii Schottky diodes, MOSFET, ati JFETs ti o ṣiṣẹ ni ti o ga foliteji, awọn igbohunsafẹfẹ, ati awọn iwọn otutu ju awọn ibaramu silikoni.
Awọn irinṣẹ wọnyi dinku awọn ipadanu agbara ni awọn ọkọ ina mọnamọna, sọdọtun agbara inverters, ati ti owo ina motor drives, fifi si agbaye agbara ṣiṣe awọn imudara.
Agbara lati ṣiṣẹ ni awọn ipele iwọn otutu ipade ti pari 200 ° C ngbanilaaye awọn eto itutu agbaiye ṣiṣan ati igbẹkẹle eto dide.
Siwaju sii, Awọn wafers SiC jẹ lilo bi awọn substratums fun gallium nitride (GAN) epitaxy ninu awọn transistors giga-itanna-arinbo (HEMTs), ṣepọ awọn anfani ti awọn semikondokito jakejado bandgap mejeeji.
4.2 iparun, Ofurufu, ati Optical Equipments
Ni awọn ohun ọgbin agbara atomiki, SiC jẹ nkan pataki ti idamọ epo ifarada ijamba, ibi ti awọn oniwe-dinku neutroni gbigba agbelebu-apakan, ipanilara resistance, ati ki o ga-otutu toughness mu ailewu ati aabo ati ṣiṣe.
Ni aerospace, Awọn akojọpọ okun SiC ti a fi agbara mu ni lilo ninu awọn ẹrọ oko ofurufu ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ hypersonic fun iwuwo fẹẹrẹ ati iduroṣinṣin gbona wọn..
Siwaju sii, Awọn digi SiC ti o ni didan ni a lo awọn telescopes ṣaaju bi abajade ti ipin lile-si-iwuwo giga wọn, gbona iduroṣinṣin, ati polishability to iha-nanometer roughness.
Ni soki, Awọn ohun elo ohun elo ohun alumọni carbide duro fun bọtini pataki ti awọn ohun elo ilọsiwaju ti ode oni, apapọ dayato darí, gbona, ati oni-ini.
Pẹlu iṣakoso pato ti polytype, microstructure, ati mimu, SiC wa lati jẹki awọn imotuntun imọ-ẹrọ ni agbara, gbigbe, ati awọn iwọn eto ina-.
5. Olupese
TRUNNANO jẹ olupese ti Spherical Tungsten Powder pẹlu lori 12 awọn ọdun ti iriri ni itọju agbara ile nano ati idagbasoke nanotechnology. O gba owo sisan nipasẹ Kaadi Kirẹditi, T/T, West Union ati PayPal. Trunnano yoo gbe awọn ẹru lọ si awọn alabara okeokun nipasẹ FedEx, DHL, nipa afẹfẹ, tabi nipasẹ okun. Ti o ba fẹ mọ diẹ sii nipa Spherical Tungsten Powder, jọwọ lero free lati kan si wa ki o si fi ohun lorun([email protected]).
Awọn afi: ohun alumọni carbide seramiki,silikoni carbide seramiki awọn ọja, seramiki ile ise
Gbogbo awọn nkan ati awọn aworan wa lati Intanẹẹti. Ti o ba wa eyikeyi awọn ọran aṣẹ lori ara, jọwọ kan si wa ni akoko lati parẹ.
Beere wa