Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae lled -ddargludyddion cyfansawdd silicon carbid wedi cael sylw eang yn y diwydiant. Fodd bynnag, fel deunydd perfformiad uchel, dim ond rhan fach o ddyfeisiau electronig yw carbid silicon (deuodau, dyfeisiau pŵer). Gellir ei ddefnyddio hefyd fel sgraffinyddion, deunyddiau torri, deunyddiau strwythurol, deunyddiau optegol, cludwyr catalydd, a mwy. Heddiw, rydym yn bennaf yn cyflwyno cerameg silicon carbid, sydd â manteision sefydlogrwydd cemegol, ymwrthedd tymheredd uchel, ymwrthedd gwisgo, ymwrthedd cyrydiad, dargludedd thermol uchel, cyfernod ehangu thermol isel, dwysedd isel, a chryfder mecanyddol uchel. Fe'u defnyddir yn helaeth mewn caeau fel peiriannau cemegol, ynni a diogelu'r amgylchedd, lled -ddargludyddion, meteleg, amddiffyn cenedlaethol a diwydiant milwrol.
Carbid silicon (sic)Yn cynnwys silicon a charbon, ac mae'n gyfansoddyn strwythurol aml-fath nodweddiadol, yn bennaf gan gynnwys dwy ffurf grisial: α-sic (math sefydlog tymheredd uchel) a β-SIC (math sefydlog tymheredd isel). Mae cyfanswm o fwy na 200 o aml -fath, y mae'r 3c sic o β - sic a'r 2h sic, 4h sic, 6h sic, a 15r sic o α - sic yn gynrychioliadol.
Ffigur SiC Strwythur Amlbenod
Pan fydd y tymheredd yn is na 1600 ℃, mae SIC yn bodoli ar ffurf β - SiC a gellir ei baratoi o gymysgedd syml o silicon a charbon ar oddeutu 1450 ℃. Pan fydd y tymheredd yn fwy na 1600 ℃, mae β - SiC yn trawsnewid yn araf yn amrywiol polymorffau o α - sic. Mae'n hawdd cynhyrchu 4H SiC tua 2000 ℃; Mae angen tymereddau uchel uwchlaw 2100 ℃ ar gyfer ffurfiant hawdd ar polymorffau 6h a 15R; Gall 6H SIC aros yn sefydlog iawn hyd yn oed ar dymheredd sy'n fwy na 2200 ℃, gan ei wneud yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn cymwysiadau diwydiannol.
Mae carbid silicon pur yn grisial di -liw a thryloyw, tra gall carbid silicon diwydiannol fod yn ddi -liw, melyn gwelw, gwyrdd golau, gwyrdd tywyll, glas golau, glas tywyll, neu hyd yn oed yn ddu, gyda lefelau tryloywder gostyngol. Mae'r diwydiant sgraffiniol yn categoreiddio carbid silicon yn ddau fath yn seiliedig ar liw: carbid silicon du a charbid silicon gwyrdd. Mae carbid silicon gwyrdd di -liw i dywyll yn cael ei ddosbarthu fel carbid silicon gwyrdd, tra bod carbid silicon glas golau i ddu yn cael ei ddosbarthu fel carbid silicon du. Mae carbid silicon du a charbid silicon gwyrdd yn grisialau hecsagonol alffa sic, a defnyddir powdr micro carbid silicon gwyrdd yn gyffredinol fel y deunydd crai ar gyfer cerameg carbid silicon.
Perfformiad cerameg carbid silicon wedi'i baratoi gan wahanol brosesau
Fodd bynnag, mae gan gerameg silicon carbid anfantais caledwch toriad isel a disgleirdeb uchel. Felly, yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae cerameg gyfansawdd yn seiliedig ar gerameg silicon carbide, megis atgyfnerthu ffibr (neu sibrwd), cryfhau gwasgariad gronynnau heterogenaidd, a deunyddiau swyddogaethol graddiant, wedi dod i'r amlwg yn olynol, gan wella caledwch a chryfder deunyddiau unigol.
Fel deunydd tymheredd uchel serameg strwythurol perfformiad uchel, mae cerameg carbid silicon wedi cael ei gymhwyso fwyfwy mewn odynau tymheredd uchel, meteleg dur, petrocemegion, electroneg fecanyddol, awyrofod, ynni a'r amgylchedd amddiffyn, ynni niwclear, automobiles a meysydd eraill.
Yn 2022, mae disgwyl i faint marchnad cerameg strwythurol carbid silicon yn Tsieina gyrraedd 18.2 biliwn yuan. Gydag ehangu meysydd cymwysiadau ymhellach ac anghenion twf i lawr yr afon, amcangyfrifir y bydd maint marchnad cerameg strwythurol carbid silicon yn cyrraedd 29.6 biliwn yuan erbyn 2025.
Yn y dyfodol, gyda chyfradd dreiddiad cynyddol cerbydau ynni newydd, ynni, diwydiant, cyfathrebu a meysydd eraill, yn ogystal â'r gofynion cynyddol gaeth ar gyfer manwl gywirdeb uchel, ymwrthedd gwisgo uchel, a chydrannau mecanyddol dibynadwyedd uchel neu gydrannau electronig mewn amrywiol feysydd, mae maint y farchnad o gynhyrchion cerameg carbol silicon yn cael eu datblygu ac mae ffotograffau newydd yn parhau i ehangu.
Defnyddir cerameg carbid silicon mewn odynau cerameg oherwydd eu priodweddau mecanyddol tymheredd uchel rhagorol, ymwrthedd tân, ac ymwrthedd sioc thermol. Yn eu plith, defnyddir odynau rholer yn bennaf ar gyfer sychu, sintro, a thrin gwres deunyddiau electrod positif batri lithiwm-ion, deunyddiau electrod negyddol, ac electrolytau. Mae deunyddiau electrod positif a negyddol batri lithiwm yn anhepgor ar gyfer cerbydau ynni newydd. Mae dodrefn odyn cerameg silicon carbid yn rhan allweddol o odynau, a all wella gallu cynhyrchu odyn a lleihau'r defnydd o ynni yn sylweddol.
Mae cynhyrchion cerameg silicon carbid hefyd yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn amrywiol gydrannau modurol. Yn ogystal, defnyddir dyfeisiau SIC yn bennaf mewn PCUs (unedau rheoli pŵer, fel DC/DC ar fwrdd) ac OBCs (unedau gwefru) cerbydau ynni newydd. Gall dyfeisiau SIC leihau pwysau a chyfaint offer PCU, lleihau colledion switsh, a gwella tymheredd gweithio ac effeithlonrwydd system dyfeisiau; Mae hefyd yn bosibl cynyddu lefel pŵer yr uned, symleiddio strwythur y gylched, gwella dwysedd pŵer, a chynyddu cyflymder codi tâl yn ystod gwefru OBC. Ar hyn o bryd, mae llawer o gwmnïau ceir ledled y byd wedi defnyddio carbid silicon mewn modelau lluosog, ac mae mabwysiadu carbid silicon ar raddfa fawr wedi dod yn duedd.
Pan ddefnyddir cerameg silicon carbid fel deunyddiau cludo allweddol yn y broses gynhyrchu o gelloedd ffotofoltäig, mae gan y cynhyrchion sy'n deillio o hyn fel cynhalwyr cychod, blychau cychod, a ffitiadau pibellau sefydlogrwydd thermol da, nid ydynt yn anffurfio pan gânt eu defnyddio ar dymheredd uchel, ac nid ydynt yn cynhyrchu llygryddion niweidiol. Gallant ddisodli'r cynhalwyr cychod cwarts a ddefnyddir yn gyffredin, blychau cychod, a ffitiadau pibellau, ac mae ganddynt fanteision cost sylweddol.
Yn ogystal, mae rhagolygon y farchnad ar gyfer dyfeisiau pŵer carbid silicon ffotofoltäig yn eang. Mae gan ddeunyddiau SIC is o ran gwrthiant, gwefr giât, a nodweddion tâl adferiad gwrthdroi. Gall defnyddio MOSFET SIC neu SIC MOSFET ynghyd â gwrthdroyddion ffotofoltäig SIC SBD gynyddu effeithlonrwydd trosi o 96%i dros 99%, lleihau colli ynni o fwy na 50%, a chynyddu oes beiciau offer 50 gwaith.
Gellir olrhain synthesis cerameg carbid silicon yn ôl i'r 1890au, pan ddefnyddiwyd carbid silicon yn bennaf ar gyfer deunyddiau malu mecanyddol a deunyddiau anhydrin. Gyda datblygiad technoleg cynhyrchu, mae cynhyrchion SiC uwch-dechnoleg wedi'u datblygu'n eang, ac mae gwledydd ledled y byd yn talu mwy o sylw i ddiwydiannu cerameg uwch. Nid ydynt bellach yn fodlon â pharatoi cerameg carbid silicon traddodiadol. Mae mentrau sy'n cynhyrchu cerameg uwch-dechnoleg yn datblygu'n gyflymach, yn enwedig mewn gwledydd datblygedig lle mae'r ffenomen hon yn fwy arwyddocaol. Mae gweithgynhyrchwyr tramor yn cynnwys Saint Gobain yn bennaf, 3M, Ceramtec, Ibiden, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, Aszac, Japan Jingke Jingke Ceramics Co., Ltd., Japan Special Ceramics Co., Ltd., IPS Ceramics, ac ati.
Roedd datblygu carbid silicon yn Tsieina yn gymharol hwyr o'i gymharu â gwledydd datblygedig fel Ewrop ac America. Ers i'r ffwrnais ddiwydiannol gyntaf ar gyfer gweithgynhyrchu SIC gael ei hadeiladu yn y ffatri olwynion malu gyntaf ym mis Mehefin 1951, dechreuodd Tsieina gynhyrchu carbid silicon. Mae gweithgynhyrchwyr domestig cerameg carbid silicon wedi'u crynhoi yn bennaf yn Ninas Weifang, talaith Shandong. Yn ôl gweithwyr proffesiynol, mae hyn oherwydd bod mentrau mwyngloddio glo lleol yn wynebu methdaliad ac yn ceisio trawsnewid. Mae rhai cwmnïau wedi cyflwyno offer perthnasol o'r Almaen i ddechrau ymchwilio a chynhyrchu carbid silicon.ZPC yw un o'r gwneuthurwr mwyaf o adweithio carbid silicon sintered.
Amser Post: Tach-09-2024