In den letzten Jahren haben die Halbleiter von Siliziumcarbiden in der Branche weit verbreitet. Als Hochleistungsmaterial ist Siliziumcarbid jedoch nur ein kleiner Teil elektronischer Geräte (Dioden, Leistungsgeräte). Es kann auch als Schleifmittel, Schneidmaterial, strukturelle Materialien, optische Materialien, Katalysatorträger und mehr verwendet werden. Heute führen wir hauptsächlich Siliziumcarbidkeramik ein, die die Vorteile der chemischen Stabilität, hoher Temperaturbeständigkeit, Verschleißwiderstand, Korrosionsbeständigkeit, hoher thermischer Leitfähigkeit, niedriger thermischer Expansionskoeffizient, niedriger Dichte und hoher mechanischer Stärke aufweisen. Sie werden in Bereichen wie chemischer Maschinerie, Energie- und Umweltschutz, Halbleitern, Metallurgie, nationaler Verteidigungs- und Militärindustrie häufig eingesetzt.
Siliziumkarbid (sic)Enthält Silizium und Kohlenstoff und ist eine typische Strukturverbindung mit mehreren Typen, hauptsächlich zwei Kristallformen: α-sic (hochtemperaturstabiler Typ) und β-sic (niedrigtemperaturstabiler Typ). Insgesamt gibt es insgesamt mehr als 200 Multi -Typen, unter denen der 3c sic von β - sic und die 2h sic, 4h sic, 6h sic und 15r sic von α - sic repräsentativ sind.
Abbildung SIC -Multikörperstruktur
Wenn die Temperatur unter 1600 ° C liegt, existiert SIC in Form von β - sic und kann aus einer einfachen Mischung aus Silizium und Kohlenstoff bei etwa 1450 ° C hergestellt werden. Wenn die Temperatur 1600 ℃ überschreitet, verwandelt sich β - sic langsam in verschiedene Polymorphe von α - sic. 4H SIC erzeugt leicht um 2000 ℃; Sowohl 6H- als auch 15R -Polymorphen benötigen hohe Temperaturen über 2100 ℃ für einfache Bildung. 6H sic kann selbst bei Temperaturen von mehr als 2200 ℃ sehr stabil bleiben, was es in industriellen Anwendungen häufig verwendet hat.
Reines Siliziumkarbid ist ein farbloser und transparenter Kristall, während industrielles Siliziumkarbid farblos, hellgelb, hellgrün, dunkelgrün, hellblau, dunkelblau oder sogar schwarz sein kann und abnehmende Transparenzwerte. Die Schleifindustrie kategorisiert Siliziumcarbide in zwei Typen, die auf Farbe basieren: schwarzer Siliziumkarbid und grünes Siliziumcarbid. Farblos bis dunkelgrüner Siliziumkarbid wird als grünes Siliziumkarbid eingestuft, während hellblau bis schwarzes Siliziumkarbid als schwarzes Siliziumkarbid eingestuft wird. Schwarzes Siliziumkarbid und grünes Siliziumcarbid sind beide hexagonale Alpha -sic -Kristalle, und grünes Siliziumkarbid -Mikropulver wird im Allgemeinen als Rohstoff für Siliziumkarbidkeramik verwendet.
Leistung von Siliziumkarbidkeramik, die durch verschiedene Prozesse erstellt wurde
Siliziumkarbidkeramik haben jedoch den Nachteil von geringer Frakturzähigkeit und hoher Sprödigkeit. Daher sind in den letzten Jahren eine zusammengesetzte Keramik auf der Grundlage von Siliziumcarbidkeramik wie Faser (oder Whisker) verstärkt, heterogener Partikeldispersionsverstärkung und funktionelle Materialmaterialien nacheinander, was die Zähigkeit und Stärke einzelner Materialien verbessert.
Als Hochleistungs-Struktur-Keramik-Hochtemperaturmaterial wurden Siliziumkarbidkeramik zunehmend in Hochtemperaturöfen, Stahlmetallurgie, Petrochemikalien, mechanische Elektronik, Luft- und Raumfahrt, Energie und Umweltschutz, Kernenergie, Kernenergie, Automobile und andere Felder angewendet.
Im Jahr 2022 wird erwartet, dass die Marktgröße von Silizium -Carbid -Strukturkeramik in China 18,2 Milliarden Yuan erreicht. Mit weiterer Ausweitung der Anwendungsfelder und dem nachgelagerten Wachstumsbedarf wird geschätzt, dass die Marktgröße der Silizium -Carbid -Strukturkeramik bis 2025 29,6 Milliarden Yuan erreichen wird.
In Zukunft, mit der zunehmenden Penetrationsrate neuer Energiefahrzeuge, Energie, Industrie, Kommunikation und anderer Felder sowie der zunehmend strengeren Anforderungen an hochpräzise, hohen Verschleißresistenz und mechanische Komponenten mit hoher Zuverlässigkeit oder elektronische Komponenten in verschiedenen Feldern, wird die Marktgröße von Silizium-Carbide-Ceramic-Produkten erwartet, von denen sich die Markteinflüsse weiterentwickelt.
Siliziumkarbidkeramik werden in Keramiköfen aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften, Brandwiderstand und thermischer Stoßdämpferwiderstand verwendet. Unter ihnen werden Rollenöfen hauptsächlich zum Trocknen, Sintern und Wärmebehandlung von Lithium-Ionen-Batterie-positive Elektrodenmaterialien, negativen Elektrodenmaterialien und Elektrolyten verwendet. Lithiumbatterien positive und negative Elektrodenmaterialien sind für neue Energiefahrzeuge unverzichtbar. Silizium -Carbid -Keramiköfenmöbel ist ein wesentlicher Bestandteil von Öfen, die die Produktionskapazität der Ofen verbessern und den Energieverbrauch erheblich verringern können.
Siliziumkarbidkeramikprodukte werden auch in verschiedenen Automobilkomponenten häufig verwendet. Darüber hinaus werden SIC-Geräte hauptsächlich in PCUs (Stromversorgungseinheiten wie DC/DC) und OBCs (Ladeeinheiten) neuer Energiefahrzeuge verwendet. SIC -Geräte können das Gewicht und das Volumen der PCU -Geräte reduzieren, die Schalterverluste reduzieren und die Arbeitstemperatur und die Systemeffizienz von Geräten verbessern. Es ist auch möglich, den Leistungsniveau der Einheiten zu erhöhen, die Schaltungsstruktur zu vereinfachen, die Leistungsdichte zu verbessern und die Ladegeschwindigkeit während der OBC -Ladung zu erhöhen. Gegenwärtig haben viele Automobilunternehmen auf der ganzen Welt Siliziumcarbid in mehreren Modellen eingesetzt, und die umfassende Einführung von Siliziumcarbid ist zu einem Trend geworden.
Wenn Siliziumkarbidkeramik als wichtige Trägermaterialien im Produktionsprozess von Photovoltaikzellen verwendet werden, weisen die resultierenden Produkte wie Bootsstützen, Bootskästen und Rohrverbindungen eine gute thermische Stabilität auf, verformen sich bei hohen Temperaturen nicht und produzieren keine schädlichen Schadstoffe. Sie können die häufig verwendeten Quarzbootunterstützung, Bootskästen und Rohrverschlüsse ersetzen und haben erhebliche Kostenvorteile.
Darüber hinaus sind die Marktaussichten für Photovoltaik -Silizium -Carbid -Leistungsgeräte breit. SIC -Materialien haben einen niedrigeren Widerstand, Gate -Ladung und Reverse -Recovery -Ladungseigenschaften. Die Verwendung von SIC -MOSFET- oder SIC -MOSFET in Kombination mit SBD -Photovoltaik -Wechselrichtern kann die Umwandlungseffizienz von 96%auf über 99%erhöhen, den Energieverlust um mehr als 50%verringern und die Lebensdauer des Gerätezyklus um das 50 -fache erhöhen.
Die Synthese von Siliziumkarbidkeramik kann bis in die 1890er Jahre zurückverfolgt werden, wenn Siliziumkarbid hauptsächlich für mechanische Schleifmaterialien und feuerfeste Materialien verwendet wurde. Mit der Entwicklung der Produktionstechnologie wurden High-Tech-SIC-Produkte weit verbreitet, und Länder auf der ganzen Welt achten mehr auf die Industrialisierung fortschrittlicher Keramik. Sie sind nicht mehr mit der Zubereitung der traditionellen Siliziumkarbidkeramik zufrieden. Enterprises, die High-Tech-Keramik produzieren, entwickeln sich schneller, insbesondere in Industrieländern, in denen dieses Phänomen bedeutender ist. Ausländischen Herstellern umfassen hauptsächlich 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 usw.
Die Entwicklung von Siliziumkarbid in China war im Vergleich zu Industrieländern wie Europa und Amerika relativ spät. Seit dem ersten Industrieofen für die Herstellung von SIC im Juni 1951 in der ersten Schleifradfabrik errichtet wurde, begann China mit der Herstellung von Siliziumkarbid. Inländische Hersteller von Siliziumkarbidkeramik sind hauptsächlich in der Provinz Weiffang, Shandong, konzentriert. Laut Fachleuten liegt dies daran, dass lokale Kohlebergbauunternehmen in Konkurs stehen und eine Transformation suchen. Einige Unternehmen haben relevante Geräte aus Deutschland eingeführt, um mit der Erforschung und Herstellung von Siliziumcarbid zu beginnen.ZPC ist einer der größten Hersteller von Reaktionen gesinterte Siliziumkarbid.
Postzeit: November-09.-2024