In onlangse jare het Silicon Carbide Compound Semiconductors wydverspreide aandag in die bedryf gekry. As 'n hoëprestasie-materiaal is silikonkarbied egter slegs 'n klein deel van elektroniese toestelle (diodes, kragtoestelle). Dit kan ook gebruik word as skuurmiddels, snymateriaal, strukturele materiale, optiese materiale, katalisatordraers en meer. Vandag stel ons hoofsaaklik silikonkarbiederamiek bekend, wat die voordele van chemiese stabiliteit, hoë temperatuurweerstand, slytweerstand, korrosie -weerstand, hoë termiese geleidingsvermoë, lae termiese uitbreidingskoëffisiënt, lae digtheid en hoë meganiese sterkte het. Dit word wyd gebruik in velde soos chemiese masjinerie, energie en omgewingsbeskerming, halfgeleiers, metallurgie, nasionale verdedigings- en militêre industrie.
Silikonkarbied (sic)Bevat silikon en koolstof, en is 'n tipiese multi-tipe strukturele verbinding, hoofsaaklik insluitend twee kristalvorme: α-SiC (stabiele tipe met 'n hoë temperatuur) en β-SiC (stabiele tipe met 'n lae temperatuur). Daar is meer as 200 multi -soorte in totaal, waaronder die 3C SiC van β - SiC en die 2H SiC, 4H SiC, 6H SIC en 15R SIC van α - SiC is verteenwoordigend.
Figuur Sic Multibody Structure
As die temperatuur onder 1600 ℃ is, bestaan SiC in die vorm van β - sic en kan dit berei word uit 'n eenvoudige mengsel van silikon en koolstof omstreeks 1450 ℃. As die temperatuur meer as 1600 ℃ oorskry, verander β - sic stadig in verskillende polimorfe van α - sic. 4H SiC word maklik op ongeveer 2000 ℃ gegenereer; Beide 6H en 15R polimorfe benodig hoë temperature bo 2100 ℃ vir maklike vorming; 6 uur kan baie stabiel bly, selfs by temperature van meer as 2200 ℃, wat dit wyd gebruik in industriële toepassings.
Suiwer silikonkarbied is 'n kleurlose en deursigtige kristal, terwyl industriële silikonkarbied kleurloos, liggeel, liggroen, donkergroen, ligblou, donkerblou of selfs swart kan wees, met dalende deursigtigheidsvlakke. Die skuurbedryf kategoriseer silikonkarbied in twee soorte gebaseer op kleur: swart silikonkarbied en groen silikonkarbied. Kleurlose tot donkergroen silikonkarbied word geklassifiseer as groen silikonkarbied, terwyl ligblou tot swart silikonkarbied as swart silikonkarbied geklassifiseer word. Swart silikonkarbied en groen silikonkarbied is albei alfa -sikhoekige kristalle, en groen silikonkarbied -mikrotoeier word gewoonlik gebruik as die grondstof vir silikonkarbiedkeramiek.
Prestasie van silikonkarbide -keramiek voorberei deur verskillende prosesse
Silikonkarbide -keramiek het egter die nadeel van lae breuk taaiheid en hoë brosheid. Daarom het saamgestelde keramiek gebaseer op silikonkarbiedkeramiek, soos vesel (of snor) versterking, heterogene deeltjieverspreidingversterking en gradiëntfunksionele materiale, agtereenvolgens na vore gekom, wat die taaiheid en sterkte van individuele materiale verbeter het.
As 'n hoëprestasie-strukturele keramiek-hoë temperatuurmateriaal, word silikonkarbied keramiek toenemend toegepas in hoë temperatuur oonde, staalmetallurgie, petrochemikalieë, meganiese elektronika, lugvaart, energie en omgewingsbeskerming, kernenergie, motors en ander velde.
In 2022 sal die markgrootte van Silicon Carbide Structural Ceramics in China na verwagting 18,2 miljard yuan bereik. Met 'n verdere uitbreiding van toepassingsvelde en stroomafgroei -behoeftes, word beraam dat die markgrootte van silikonkarbiedstrukturele keramiek teen 2025 29,6 miljard yuan sal bereik.
In die toekoms, met die toenemende penetrasietempo van nuwe energievoertuie, energie, nywerheid, kommunikasie en ander velde, sowel as die toenemend streng vereistes vir hoë-presisie, hoë slytasie-weerstand en meganiese komponente met 'n hoë betroubaarheid of elektroniese komponente in verskillende velde, word verwag dat die markgrootte van silikon-keramiekprodukte sal voortgaan, waaronder nuwe energie-voertuie en foto-keramiese ontwikkelingsgebiede is.
Silikonkarbiedkeramiek word in keramiek oond gebruik vanweë hul uitstekende meganiese eienskappe van hoë temperatuur, brandweerstand en termiese skokweerstand. Onder hulle word rollerkondes hoofsaaklik gebruik vir droging, sintering en hittebehandeling van litium-ioon-battery-positiewe elektrode-materiale, negatiewe elektrode-materiale en elektroliete. Litiumbattery -positiewe en negatiewe elektrode -materiale is onontbeerlik vir nuwe energievoertuie. Silikonkarbide keramiek oondmeubels is 'n sleutelkomponent van oond, wat die produksievermoë van die oond kan verbeter en die energieverbruik aansienlik kan verminder.
Silikonkarbied keramiekprodukte word ook wyd gebruik in verskillende motoronderdele. Daarbenewens word SIC-toestelle hoofsaaklik gebruik in PCUS (kragbeheer-eenhede, soos aan boord DC/DC) en OBC's (laaikomme) van nuwe energievoertuie. SIC -toestelle kan die gewig en volume van PCU -toerusting verminder, skakelaarverliese verminder en die werkstemperatuur en stelseldoeltreffendheid van toestelle verbeter; Dit is ook moontlik om die eenheidskragvlak te verhoog, die stroombaanstruktuur te vereenvoudig, die drywingsdigtheid te verbeter en die laaisnelheid tydens OBC -laai te verhoog. Op die oomblik het baie motorondernemings regoor die wêreld silikonkarbied in verskeie modelle gebruik, en die grootskaalse aanvaarding van silikonkarbide het 'n neiging geword.
Wanneer silikonkarbiedkeramiek as sleuteldraermateriaal gebruik word in die produksieproses van fotovoltaïese selle, het die gevolglike produkte soos bootondersteunings, bootbokse en pyp -toebehore 'n goeie termiese stabiliteit, moenie vervorm as dit by hoë temperature gebruik word nie, en lewer dit nie skadelike besoedeling nie. Hulle kan die algemeen gebruikte kwartsbootondersteunings, bootbokse en pyp -toebehore vervang en aansienlike koste -voordele inhou.
Daarbenewens is die markvooruitsigte vir fotovoltaïese silikonkarbiedkragtoestelle breed. SIC -materiale het laer op weerstand, heklading en omgekeerde herstelladingskenmerke. Deur gebruik te maak van SIC MOSFET of SIC MOSFET gekombineer met SIC SBD fotovoltaïese omsetters, kan die omskakelingsdoeltreffendheid van 96%tot meer as 99%verhoog, energieverlies met meer as 50%verminder en die lewensduur van die siklus met 50 keer verhoog.
Die sintese van silikonkarbide -keramiek kan teruggevoer word na die 1890's, wanneer silikonkarbied hoofsaaklik vir meganiese maalmateriaal en vuurvaste materiale gebruik is. Met die ontwikkeling van produksietegnologie is hoë-tegnologie SIC-produkte wyd ontwikkel, en lande regoor die wêreld gee meer aandag aan die industrialisasie van gevorderde keramiek. Hulle is nie meer tevrede met die voorbereiding van tradisionele silikonkarbiedkeramiek nie. Ondernemings wat hoë-tegnologie keramiek produseer, ontwikkel vinniger, veral in ontwikkelde lande waar hierdie verskynsel meer belangrik is. Buitelandse vervaardigers bevat hoofsaaklik Saint Gobain, 3M, Ceramtec, Ibiden, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, Aszac, Japan Jingke Ceramics Co., Ltd., Japan Special Ceramics Co., Ltd., IPS Ceramics, ens.
Die ontwikkeling van silikonkarbied in China was relatief laat in vergelyking met ontwikkelde lande soos Europa en Amerika. Sedert die eerste industriële oond vir die vervaardiging van SIC in die eerste slypwielfabriek in Junie 1951 gebou is, het China begin om silikonkarbied te vervaardig. Binnelandse vervaardigers van silikonkarbide -keramiek is hoofsaaklik in Weifang City, Shandong -provinsie, gekonsentreer. Volgens professionele persone is dit omdat plaaslike steenkoolmynondernemings bankrotskap in die gesig staar en transformasie soek. Sommige ondernemings het relevante toerusting uit Duitsland bekendgestel om silikonkarbied te ondersoek en te produseer.ZPC is een van die grootste vervaardiger van reaksies se gesinterde silikonkarbied.
Postyd: Nov-09-2024