Az utóbbi években a szilícium -karbid -összetett félvezetők széles körben figyelmet fordítottak az iparban. Nagy teljesítményű anyagként azonban a szilícium-karbid csak az elektronikus eszközök (diódák, tápegység) kis része. Használható csiszolóanyagokként, vágóanyagokként, szerkezeti anyagokként, optikai anyagokként, katalizátor hordozókként és még sok másként. Manapság elsősorban a szilícium -karbid kerámia bevezetését mutatjuk be, amelyek előnyei vannak a kémiai stabilitásnak, a magas hőmérséklet -ellenállásnak, a kopásállóságnak, a korrózióállóságnak, a nagy hővezetőképességnek, az alacsony hőtágulási együtthatónak, az alacsony sűrűségnek és a nagy mechanikai szilárdságnak. Széles körben használják azokat olyan területeken, mint a vegyi gépek, az energia és a környezetvédelem, a félvezetők, a kohászat, a nemzetvédelmi és a katonai ipar.
Szilícium -karbid (sic)Szilíciumot és szénet tartalmaz, és egy tipikus több típusú szerkezeti vegyület, főleg két kristályformát tartalmaz: α-siC (magas hőmérsékletű stabil típusú) és β-sic (alacsony hőmérsékletű stabil típus). Összesen több mint 200 többtípus létezik, amelyek közül a 3C SIC β -SIC és a 2H SIC, 4H SIC, 6H SIC és 15R SIC α -sic reprezentatív.
SIC ábra multitevíziós szerkezet
Ha a hőmérséklet 1600 ℃ alatt van, a SIC létezik β -sic formájában, és előkészíthető a szilícium és a szén egyszerű keverékéből 1450 ℃ körül. Ha a hőmérséklet meghaladja az 1600 ℃ -t, a β - sic lassan átalakul α -sic különféle polimorfá. A 4H SIC könnyen előállítható 2000 ℃ körül; Mind a 6H, mind a 15R polimorfok magas hőmérsékletet igényelnek a 2100 ℃ feletti hőmérsékleten; A 6H SIC még a 2200 ℃ -t meghaladó hőmérsékleten is nagyon stabil maradhat, így széles körben használják az ipari alkalmazásokban.
A tiszta szilícium -karbid színtelen és átlátszó kristály, míg az ipari szilícium -karbid színtelen, halványsárga, világos zöld, sötétzöld, világoskék, sötétkék vagy akár fekete lehet, csökkenő átláthatósági szintekkel. Az Abrasive ipar a szilícium -karbidot kétféle színre sorolja: fekete szilícium -karbid és zöld szilícium -karbid. A színtelen és sötétzöld szilícium -karbidot zöld szilícium -karbidnak minősítik, míg a világoskék -fekete szilícium -karbidot fekete szilícium -karbidnak minősítik. A fekete szilícium -karbid és a zöld szilícium -karbid egyaránt alfa -hexagonális kristályok, és a zöld szilícium -karbid mikroporot általában a szilícium -karbid -kerámia alapanyagként használják.
A szilícium -karbid kerámia előadása, amelyet különböző folyamatok készítenek
A szilícium -karbid kerámia azonban hátránya az alacsony törési szilárdságnak és a nagy törékenységnek. Ezért az utóbbi években a szilícium -karbid -kerámia, például a rost (vagy pofaszakáll) megerősítés, a heterogén részecskék -diszperzió erősítése és a gradiens funkcionális anyagokon alapuló kompozit kerámia egymást követő módon alakult ki, javítva az egyes anyagok szilárdságát és szilárdságát.
Nagy teljesítményű szerkezeti kerámia, magas hőmérsékletű anyagként a szilícium-karbid kerámiákat egyre inkább alkalmazták a magas hőmérsékletű kemencékben, acél kohászatban, petrolkémiai anyagokban, mechanikus elektronikában, repülőgéppacon, energia- és környezetvédelemben, nukleáris energiában, autók és más mezőkben.
2022 -ben a szilícium -karbid szerkezeti kerámia piaci mérete várhatóan eléri a 18,2 milliárd jüanot. Az alkalmazásmezők és a downstream növekedési igények további bővítésével becslések szerint a szilícium -karbid szerkezeti kerámia piaci mérete 2025 -re eléri a 29,6 milliárd jüanot.
A jövőben az új energia járművek, az energia, az ipar, a kommunikáció és más területek növekvő penetrációs aránya, valamint a nagy pontosságú, nagy kopás ellenállás és a nagy megbízhatósági mechanikai alkatrészek vagy elektronikus alkatrészek egyre szigorúbb követelményei a különféle területeken a piaci méretű területek, amelyek a különféle területeken, az új energiafelhasználók és a fotovolszás területek között szerepelnek.
A szilícium-karbid kerámiát kerámia kemencékben használják kiváló, magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságaik, tűzállóságuk és termikus ütésállóságuk miatt. Közülük a hengerkemencéket elsősorban a lítium-ion akkumulátoros elektródaanyagok, a negatív elektródaanyagok és az elektrolitok szárítására, szinterezésére és hőkezelésére használják. A lítium akkumulátor pozitív és negatív elektródaanyagok nélkülözhetetlenek az új energia járművekhez. A szilícium -karbid kerámia kemence -bútorok a kemencék kulcsfontosságú eleme, amely javíthatja a kemencek termelési kapacitását és jelentősen csökkentheti az energiafogyasztást.
A szilícium -karbid kerámia termékeket szintén széles körben használják különféle autóipari alkatrészekben. Ezenkívül a SIC eszközöket elsősorban a PCUS-ban (a POTOR CORMON CONTROL egységekben, például a fedélzeti DC/DC-ben) és az új energia járművek OBC-jeiben (töltőegységekben (töltőegységek) használják. A SIC eszközök csökkenthetik a PCU berendezések súlyát és mennyiségét, csökkenthetik a kapcsoló veszteségeket, és javíthatják az eszközök működési hőmérsékletét és rendszer hatékonyságát; Lehetséges az egység teljesítményszintjének növelése, az áramkör szerkezetének egyszerűsítése, az energia sűrűségének javítása és a töltési sebesség növelése az OBC töltése során. Jelenleg a világ minden tájáról sok autóipari vállalat több modellben használt szilícium-karbidot, és a szilícium-karbid nagyszabású elfogadása tendencia lett.
Amikor a szilícium -karbid kerámiát kulcs hordozó anyagként használják a fotovoltaikus cellák előállítási folyamatában, akkor a kapott termékek, például a csónak tartók, a csónakdobozok és a csőszerelvények jó hőstabilitással rendelkeznek, nem deformálódnak, ha magas hőmérsékleten használják, és nem termelnek káros szennyező anyagokat. Kicserélhetik az általánosan használt kvarc csónak tartókat, hajókdobozokat és csőszerelvényeket, és jelentős költségekkel rendelkeznek.
Ezenkívül a fotovoltaikus szilícium -karbid -energiakészülékek piaci kilátásai szélesek. A SIC anyagok alacsonyabbak az ellenállás, a kapu töltése és a fordított helyreállítási töltés jellemzői. A SIC MOSFET vagy a SIC MOSFET segítségével a SIC SBD fotovoltaikus inverterekkel kombinálva növelheti a konverziós hatékonyságot 96%-ról több mint 99%-ra, több mint 50%-kal csökkentheti az energiaveszteséget, és 50 -szer növeli a berendezések ciklusának élettartamát.
A szilícium -karbid -kerámia szintézise az 1890 -es évekre vezethető vissza, amikor a szilícium -karbidot elsősorban mechanikus csiszolóanyagokhoz és tűzálló anyagokhoz használták. A termelési technológia fejlesztésével a csúcstechnikai SIC termékeket széles körben fejlesztették ki, és a világ minden tájáról nagyobb figyelmet fordítanak a fejlett kerámia iparosodására. Már nem elégedettek a hagyományos szilícium -karbid kerámia előkészítésével. A csúcstechnológiájú kerámiát előállító vállalkozások gyorsabban fejlődnek, különösen a fejlett országokban, ahol ez a jelenség jelentősebb. A külföldi gyártók elsősorban a Saint Gobain, a 3M, a Ceramtec, az Ibiden, a Schunk, a Narita Group, a Toto Corporation, a Coorstek, a Kyocera, az Aszac, a Japan Jingke Ceramics Co., Ltd., a Japan Special Ceramics Co., Ltd., IPS Ceramics stb.
A szilícium -karbid fejlesztése Kínában viszonylag késő volt a fejlett országokhoz képest, mint például Európa és Amerika. Mióta az első ipari kemencét a SIC gyártására az első csiszolókerék gyárában építették, 1951 júniusában, Kína elkezdett szilícium -karbidot gyártani. A szilícium -karbid kerámia háztartási gyártói elsősorban a Shandong tartományban, Weifang City -ben koncentrálódnak. A szakemberek szerint ez azért van, mert a helyi szénbányászati vállalkozások csődbe kerülnek és átalakulást keresnek. Egyes vállalatok bevezették a Németország releváns berendezéseit a szilícium -karbid kutatásának és előállításának megkezdéséhez.A ZPC az egyik legnagyobb reakció -szinterelt szilícium -karbid gyártója.
A postai idő: november 09-2024