በቅርብ ዓመታት ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ ውሁድ ሴሚኮንዳክተሮች በኢንዱስትሪው ውስጥ ሰፊ ትኩረት አግኝተዋል. ነገር ግን, ከፍተኛ አፈፃፀም ያለው ቁሳቁስ, ሲሊኮን ካርቦይድ የኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች (ዲዮዶች, የኃይል መሳሪያዎች) ትንሽ ክፍል ብቻ ነው. እንዲሁም እንደ መጥረጊያ፣ የመቁረጫ ቁሶች፣ መዋቅራዊ ቁሶች፣ ኦፕቲካል ቁሶች፣ ማነቃቂያ ተሸካሚዎች እና ሌሎችም ሊያገለግል ይችላል። ዛሬ በዋናነት የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ እናስተዋውቃለን እነዚህም የኬሚካላዊ መረጋጋት, ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም, የመልበስ መቋቋም, የዝገት መቋቋም, ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ, ዝቅተኛ የሙቀት ማስፋፊያ ቅንጅት, ዝቅተኛ ጥንካሬ እና ከፍተኛ የሜካኒካዊ ጥንካሬ. እንደ ኬሚካላዊ ማሽነሪዎች, ኢነርጂ እና የአካባቢ ጥበቃ, ሴሚኮንዳክተሮች, ሜታልላርጂ, ብሔራዊ መከላከያ እና ወታደራዊ ኢንዱስትሪ ባሉ መስኮች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ.
ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ)ሲሊከን እና ካርቦን ይዟል, እና የተለመደው ባለብዙ አይነት መዋቅራዊ ውህድ ነው, በዋናነት ሁለት ክሪስታል ቅርጾችን ያካትታል: α - ሲሲ (ከፍተኛ ሙቀት ያለው የተረጋጋ ዓይነት) እና β - ሲሲ (ዝቅተኛ የሙቀት መጠን የተረጋጋ ዓይነት). በድምሩ ከ200 በላይ የብዝሃ ዓይነቶች አሉ ከነዚህም መካከል 3C SiC of β – SiC እና 2H SiC፣ 4H SiC፣ 6H SiC እና 15R SiC of α – SiC ተወካዮች ናቸው።
ምስል SiC ባለብዙ አካል መዋቅር
የሙቀት መጠኑ ከ 1600 ℃ በታች ሲሆን, ሲሲ በ β - SiC መልክ ይኖራል እና በ 1450 ℃ አካባቢ ከሲሊኮን እና ከካርቦን ቅይጥ ሊዘጋጅ ይችላል. የሙቀት መጠኑ ከ 1600 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ሲበልጥ, β - SiC ቀስ በቀስ ወደ ተለያዩ የ α - ሲሲ ፖሊሞፈርስ ይለወጣል. 4H SiC በቀላሉ በ2000 ℃ አካባቢ ይፈጠራል። ሁለቱም 6H እና 15R polymorphs ለቀላል ምስረታ ከ 2100 ℃ በላይ ከፍተኛ ሙቀት ያስፈልጋቸዋል; 6H SiC ከ 2200 ℃ በሚበልጥ የሙቀት መጠን እንኳን በጣም የተረጋጋ ሆኖ ሊቆይ ይችላል ፣ ይህም በኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል ።
ንፁህ የሲሊኮን ካርቦይድ ቀለም የሌለው እና ግልጽ የሆነ ክሪስታል ሲሆን የኢንዱስትሪ ሲሊከን ካርቦይድ ቀለም የሌለው፣ ፈዛዛ ቢጫ፣ ቀላል አረንጓዴ፣ ጥቁር አረንጓዴ፣ ቀላል ሰማያዊ፣ ጥቁር ሰማያዊ ወይም ጥቁር ሊሆን ይችላል፣ ይህም የግልጽነት ደረጃ እየቀነሰ ነው። የጠለፋው ኢንዱስትሪ ሲሊኮን ካርቦይድን በቀለም ላይ በመመስረት በሁለት ዓይነቶች ይከፍላል-ጥቁር ሲሊኮን ካርቦይድ እና አረንጓዴ ሲሊኮን ካርቦይድ። ከቀለም እስከ ጥቁር አረንጓዴ ሲሊከን ካርቦይድ እንደ አረንጓዴ ሲሊከን ካርቦይድ ይከፋፈላል, ከቀላል ሰማያዊ እስከ ጥቁር ሲሊከን ካርቦይድ እንደ ጥቁር ሲሊከን ካርቦይድ ይመደባል. ጥቁር ሲሊከን ካርቦዳይድ እና አረንጓዴ ሲሊከን ካርቦይድ ሁለቱም የአልፋ ሲሲ ባለ ስድስት ጎን ክሪስታሎች ናቸው፣ እና አረንጓዴ ሲሊከን ካርቦዳይድ ማይክሮ ዱቄት በአጠቃላይ ለሲሊኮን ካርቦዳይድ ሴራሚክስ እንደ ጥሬ ዕቃ ይጠቀማሉ።
በተለያዩ ሂደቶች የተዘጋጁ የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ አፈፃፀም
ይሁን እንጂ የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ ዝቅተኛ ስብራት ጥንካሬ እና ከፍተኛ ስብራት ጉዳት አለው. ስለዚህ, በቅርብ ዓመታት ውስጥ, እንደ ፋይበር (ወይም ዊስክ) ማጠናከሪያ, የተለያዩ ቅንጣቶች መበታተንን ማጠናከር እና ቀስ በቀስ ተግባራዊ ቁሳቁሶች በሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክ ላይ የተመሰረቱ ውህድ ሴራሚክስ በተከታታይ ብቅ ብሏል, ይህም የእያንዳንዱን እቃዎች ጥንካሬ እና ጥንካሬ ያሻሽላል.
ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው መዋቅራዊ ሴራሚክ ከፍተኛ ሙቀት ያለው ቁሳቁስ እንደመሆኑ መጠን የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ በሚገኙ ምድጃዎች, በብረት ብረታ ብረት, በፔትሮኬሚካል, በሜካኒካል ኤሌክትሮኒክስ, በአይሮፕላስ, በሃይል እና በአካባቢ ጥበቃ, በኑክሌር ኃይል, በመኪናዎች እና በሌሎች መስኮች ላይ እየጨመረ መጥቷል.
እ.ኤ.አ. በ 2022 በቻይና ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ መዋቅራዊ ሴራሚክስ የገበያ መጠን 18.2 ቢሊዮን ዩዋን ይደርሳል ተብሎ ይጠበቃል ። የማመልከቻ መስኮችን እና የታችኛውን ተፋሰስ የእድገት ፍላጎቶችን በማስፋፋት ፣የሲሊኮን ካርቦይድ መዋቅራዊ ሴራሚክስ የገበያ መጠን በ2025 29.6 ቢሊዮን ዩዋን ይደርሳል ተብሎ ይገመታል።
ወደፊት, አዲስ የኃይል ተሽከርካሪዎች, ኢነርጂ, ኢንዱስትሪ, የመገናኛ እና ሌሎች መስኮች እየጨመረ ዘልቆ ፍጥነት ጋር, እንዲሁም ከፍተኛ ትክክለኛነትን, ከፍተኛ ልባስ የመቋቋም, እና ከፍተኛ አስተማማኝነት ሜካኒካዊ ክፍሎች ወይም በተለያዩ መስኮች ውስጥ የኤሌክትሮኒክስ ክፍሎች ለ እየጨመረ ጥብቅ መስፈርቶች, ሲሊከን ካርባይድ የሴራሚክስ ምርቶች የገበያ መጠን መስፋፋት ይቀጥላል ይህም መካከል አዲስ የኃይል ተሽከርካሪዎች እና photovoltaics አስፈላጊ የልማት አካባቢዎች ናቸው.
የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ በሴራሚክ ምድጃዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው እጅግ በጣም ጥሩ ከፍተኛ ሙቀት ያለው ሜካኒካል ባህሪያት, የእሳት መከላከያ እና የሙቀት ድንጋጤ የመቋቋም ችሎታ ስላለው ነው. ከነሱ መካከል የሮለር እቶን በዋናነት ለማድረቅ፣ ለማቅለጥ እና ለሊቲየም-አዮን ባትሪ አወንታዊ ኤሌክትሮዶች ቁሶች፣ ኔጌቲቭ ኤሌክትሮዶች እና ኤሌክትሮላይቶች ለሙቀት ህክምና ያገለግላሉ። የሊቲየም ባትሪ አወንታዊ እና አሉታዊ ኤሌክትሮዶች ቁሳቁሶች ለአዳዲስ የኃይል ማመንጫዎች በጣም አስፈላጊ ናቸው. የሲሊኮን ካርቦዳይድ የሴራሚክ እቶን የቤት እቃዎች የእቶኑ ዋና አካል ናቸው, ይህም የእቶን የማምረት አቅምን ያሻሽላል እና የኃይል ፍጆታን በእጅጉ ይቀንሳል.
የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክ ምርቶች በተለያዩ አውቶሞቲቭ ክፍሎች ውስጥም በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ. በተጨማሪም የሲሲ መሳሪያዎች በዋናነት በፒሲዩኤስ (የኃይል መቆጣጠሪያ አሃዶች፣ ለምሳሌ በቦርድ ላይ ዲሲ/ዲሲ) እና ኦቢሲ (ቻርጅ አሃዶች) በአዳዲስ የኃይል መኪኖች ውስጥ ያገለግላሉ። የሲሲ መሳሪያዎች የ PCU መሳሪያዎችን ክብደት እና መጠን ሊቀንሱ ይችላሉ, የመቀየሪያ ኪሳራዎችን ይቀንሳሉ, እና የመሳሪያውን የሙቀት መጠን እና የስርዓት ቅልጥፍናን ያሻሽላሉ; በተጨማሪም በ OBC ቻርጅ ወቅት የንጥሉን የኃይል መጠን መጨመር, የወረዳውን መዋቅር ቀላል ማድረግ, የኃይል ጥንካሬን ማሻሻል እና የኃይል መሙያ ፍጥነት መጨመር ይቻላል. በአሁኑ ጊዜ በዓለም ዙሪያ ያሉ ብዙ የመኪና ኩባንያዎች ሲሊኮን ካርቦይድን በበርካታ ሞዴሎች ተጠቅመዋል, እና የሲሊኮን ካርቦይድ መጠነ ሰፊ ተቀባይነት ያለው አዝማሚያ ሆኗል.
የፎቶቮልታይክ ሴሎችን በማምረት ሂደት ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ እንደ ቁልፍ ተሸካሚ ቁሳቁሶች ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ እንደ ጀልባ ድጋፎች, የጀልባ ሳጥኖች እና የቧንቧ እቃዎች የመሳሰሉ ምርቶች ጥሩ የሙቀት መረጋጋት አላቸው, በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ጥቅም ላይ ሲውሉ አይበላሹም እና ጎጂ ብክለትን አያመጡም. በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉትን የኳርትዝ ጀልባ ድጋፎችን፣ የጀልባ ሳጥኖችን እና የቧንቧ እቃዎችን መተካት ይችላሉ፣ እና ከፍተኛ ወጪ ጥቅማጥቅሞች አሏቸው።
በተጨማሪም, የፎቶቮልቲክ የሲሊኮን ካርቦይድ ሃይል መሳሪያዎች የገበያ ተስፋዎች ሰፊ ናቸው. የሲሲ ቁሶች ዝቅተኛ የመቋቋም፣ የበር ክፍያ እና የተገላቢጦሽ የመመለሻ ክፍያ ባህሪያት አላቸው። SiC Mosfet ወይም SiC Mosfet ን በመጠቀም ከሲሲ ኤስቢዲ የፎቶቮልታይክ ኢንቬንተሮች ጋር ተቀናጅተው የመቀየሪያ ቅልጥፍናን ከ96% ወደ 99% በላይ ያሳድጋል፣የኃይል ብክነትን ከ50% በላይ ይቀንሳል እና የመሣሪያዎች ዑደት ህይወት በ50 እጥፍ ይጨምራል።
የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ ውህደት በ 1890 ዎቹ ውስጥ ሊገኝ ይችላል, ሲሊከን ካርቦይድ በዋናነት ለሜካኒካል መፍጨት ቁሳቁሶች እና ለማጣቀሻ እቃዎች ይውል ነበር. የምርት ቴክኖሎጂን በማዳበር ከፍተኛ የቴክኖሎጂ የሲሲሲ ምርቶች በስፋት የተገነቡ ሲሆን በዓለም ዙሪያ ያሉ አገሮች የላቀ የሴራሚክስ ኢንዱስትሪዎች የበለጠ ትኩረት ይሰጣሉ. በባህላዊ የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ ዝግጅት አልረኩም። ከፍተኛ የቴክኖሎጂ ሴራሚክስ የሚያመርቱ ኢንተርፕራይዞች በተለይ ይህ ክስተት ይበልጥ ጉልህ በሆነባቸው ባደጉ አገሮች በፍጥነት በማደግ ላይ ናቸው። የውጭ አምራቾች በዋናነት 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, ወዘተ.
በቻይና ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ ልማት እንደ አውሮፓ እና አሜሪካ ካሉ የበለጸጉ አገሮች ጋር ሲነፃፀር ዘግይቶ ነበር. ሲሲ ለማምረት የመጀመሪያው የኢንዱስትሪ እቶን በሰኔ 1951 በመጀመርያ መፍጫ ጎማ ፋብሪካ ውስጥ ስለተገነባ ቻይና የሲሊኮን ካርቦይድ ማምረት ጀመረች። የሀገር ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ አምራቾች በዋናነት በሻንዶንግ ግዛት ዌይፋንግ ከተማ ውስጥ ያተኮሩ ናቸው። እንደ ባለሙያዎች ገለጻ፣ ይህ የሆነበት ምክንያት የአገር ውስጥ የድንጋይ ከሰል ማውጫ ኢንተርፕራይዞች ለኪሳራ በመጋለጣቸውና ትራንስፎርሜሽን በመፈለግ ላይ ናቸው። አንዳንድ ኩባንያዎች የሲሊኮን ካርቦይድ ምርምር እና ማምረት ለመጀመር ከጀርመን አስፈላጊ መሳሪያዎችን አስተዋውቀዋል.ZPC የሲሊኮን ካርቦይድ ምላሽ ትልቁን አምራች ነው።
የልጥፍ ሰዓት፡- ህዳር-09-2024