ბოლო წლების განმავლობაში, სილიკონის კარბიდის ნაერთის ნახევარგამტარებმა ინდუსტრიაში ფართო ყურადღება მიიპყრო. ამასთან, როგორც მაღალი ხარისხის მასალა, სილიკონის კარბიდი მხოლოდ ელექტრონული მოწყობილობების მცირე ნაწილია (დიოდები, დენის მოწყობილობები). იგი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც აბრაზიები, ჭრის მასალები, სტრუქტურული მასალები, ოპტიკური მასალები, კატალიზატორი მატარებლები და სხვა. დღეს, ჩვენ ძირითადად წარმოგიდგენთ სილიკონის კარბიდის კერამიკას, რომელთაც აქვთ ქიმიური სტაბილურობის უპირატესობები, მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, აცვიათ წინააღმდეგობა, კოროზიის წინააღმდეგობა, მაღალი თერმული კონდუქტომეტრული, დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, დაბალი სიმკვრივე და მაღალი მექანიკური ძალა. ისინი ფართოდ გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ქიმიური აპარატურა, ენერგია და გარემოს დაცვა, ნახევარგამტარული, მეტალურგია, ეროვნული თავდაცვა და სამხედრო ინდუსტრია.
სილიკონის კარბიდი (sic)შეიცავს სილიკონს და ნახშირბადს და არის ტიპიური მრავალფეროვანი სტრუქტურული ნაერთი, ძირითადად, ორი ბროლის ფორმის ჩათვლით: α-SIC (მაღალი ტემპერატურის სტაბილური ტიპი) და β-SIC (დაბალი ტემპერატურის სტაბილური ტიპი). საერთო ჯამში 200 - ზე მეტი მრავალჯერადი ტიპია, რომელთა შორის წარმომადგენლობითი წარმომადგენელია β - SIC– ის 3C– ის 3C სიცი, 4H SIC, 6H SIC და 15R SIC– ის α - SIC.
ფიგურა SIC მულტიბოდური სტრუქტურა
როდესაც ტემპერატურა 1600 ℃ - ზე დაბალია, SIC არსებობს β - SIC– ის სახით და შეიძლება მომზადდეს სილიკონის და ნახშირბადის მარტივი ნარევიდან, დაახლოებით 1450 ℃. როდესაც ტემპერატურა აღემატება 1600 ℃, β - SIC ნელა გარდაიქმნება α - SIC– ის სხვადასხვა პოლიმორფებში. 4H სიცი ადვილად წარმოიქმნება დაახლოებით 2000 წელს; ორივე 6H და 15R პოლიმორფები მოითხოვს მაღალ ტემპერატურას 2100 ℃ ზემოთ, მარტივი ფორმირებისთვის; 6h sic შეიძლება დარჩეს ძალიან სტაბილური, თუნდაც ტემპერატურაზე მეტი ტემპერატურა, რაც მას ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო პროგრამებში.
სუფთა სილიკონის კარბიდი არის უფერო და გამჭვირვალე ბროლი, ხოლო სამრეწველო სილიკონის კარბიდი შეიძლება იყოს უფერო, ღია ყვითელი, ღია მწვანე, მუქი მწვანე, ღია ლურჯი, მუქი ლურჯი, ან თუნდაც შავი, გამჭვირვალეობის დონის შემცირებით. აბრაზიული ინდუსტრია სილიკონის კარბიდს ორ ტიპად ანაწილებს ფერის საფუძველზე: შავი სილიკონის კარბიდი და მწვანე სილიკონის კარბიდი. უფერო, მუქი მწვანე სილიკონის კარბიდი კლასიფიცირდება, როგორც მწვანე სილიკონის კარბიდი, ხოლო ღია ცისფერი და შავი სილიკონის კარბიდი კლასიფიცირდება როგორც შავი სილიკონის კარბიდი. შავი სილიკონის კარბიდი და მწვანე სილიკონის კარბიდი არის ორივე ალფა სიცი ექვსი ექვსკუთხა კრისტალები, ხოლო მწვანე სილიკონის კარბიდის მიკრო ფხვნილი ზოგადად გამოიყენება როგორც ნედლეული სილიკონის კარბიდის კერამიკისთვის.
სხვადასხვა პროცესის მიერ მომზადებული სილიკონის კარბიდის კერამიკის შესრულება
ამასთან, სილიკონის კარბიდის კერამიკას აქვს დაბალი მოტეხილობის სიმკაცრისა და მაღალი სისუფთავე. ამრიგად, ბოლო წლების განმავლობაში, კომპოზიციური კერამიკა, რომელიც დაფუძნებულია სილიკონის კარბიდის კერამიკაზე, მაგალითად, ბოჭკოვანი (ან ვისკის) გამაგრებით, ჰეტეროგენული ნაწილაკების დისპერსიის გაძლიერებით და გრადიენტული ფუნქციური მასალებით, თანმიმდევრულად გაჩნდა, რაც აუმჯობესებს ინდივიდუალური მასალების სიმკაცრესა და სიმტკიცეს.
როგორც მაღალი ხარისხის სტრუქტურული კერამიკული მაღალი ტემპერატურის მასალა, სილიციუმის კარბიდის კერამიკა უფრო და უფრო ხშირად გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის ღუმელებში, ფოლადის მეტალურგიაში, ნავთობქიმიკატებში, მექანიკურ ელექტრონიკაში, აერონავტიკაში, ენერგიასა და გარემოს დაცვასთან, ბირთვულ ენერგიასა და სხვა სფეროებში.
2022 წელს ჩინეთში სილიკონის კარბიდის სტრუქტურული კერამიკის ბაზრის ზომა სავარაუდოდ 18.2 მილიარდ იუანს მიაღწევს. განაცხადის ველების შემდგომი გაფართოებით და ზრდის ზრდის საჭიროებების გათვალისწინებით, დადგენილია, რომ 2025 წლისთვის სილიკონის კარბიდის სტრუქტურული კერამიკის ბაზრის ზომა 29,6 მილიარდ იუანს მიაღწევს.
მომავალში, ახალი ენერგეტიკული მანქანების, ენერგიის, ინდუსტრიის, კომუნიკაციისა და სხვა სფეროების შეღწევადობის მატებასთან ერთად, ასევე უფრო მკაცრი მოთხოვნები მაღალი სიზუსტით, მაღალი აცვიათ წინააღმდეგობა და მაღალი საიმედოობის მექანიკური კომპონენტები ან ელექტრონული კომპონენტები სხვადასხვა სფეროებში, სილიკონის კარბიდის პროდუქტების ბაზრის ზომაა, რომელიც განაგრძობს განვითარებას, რომელთა განვითარებასაც წარმოადგენს ახალი ენერგეტიკული მანქანა.
სილიკონის კარბიდის კერამიკა გამოიყენება კერამიკულ ღუმელებში, მათი შესანიშნავი მაღალი ტემპერატურის მექანიკური თვისებების, ხანძრის წინააღმდეგობის და თერმული შოკის წინააღმდეგობის გამო. მათ შორის, როლიკებით, ძირითადად გამოიყენება ლითიუმ-იონური ბატარეის პოზიტიური ელექტროდების მასალების, უარყოფითი მასალების და ელექტროლიტების საშრობი, მოსაწყობად და სითბოს დამუშავებისთვის. ლითიუმის ბატარეის დადებითი და უარყოფითი ელექტროდების მასალები შეუცვლელია ახალი ენერგეტიკული მანქანებისთვის. სილიკონის კარბიდის კერამიკული ღუმელის ავეჯი არის ღუმელების მთავარი კომპონენტი, რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს ღუმელის წარმოების მოცულობა და მნიშვნელოვნად შეამციროს ენერგიის მოხმარება.
სილიკონის კარბიდის კერამიკული პროდუქტები ასევე ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა საავტომობილო კომპონენტებში. გარდა ამისა, SIC მოწყობილობები ძირითადად გამოიყენება PCUS- ში (ელექტროენერგიის კონტროლის ერთეულებში, მაგალითად, ბორტზე DC/DC) და OBC (დატენვის ერთეულები) ახალი ენერგეტიკული მანქანები. SIC მოწყობილობებს შეუძლიათ შეამცირონ PCU აღჭურვილობის წონა და მოცულობა, შეამცირონ შეცვლის დანაკარგები და გააუმჯობესონ მოწყობილობების სამუშაო ტემპერატურა და სისტემის ეფექტურობა; ასევე შესაძლებელია ერთეულის ენერგიის დონის გაზრდა, მიკროსქემის სტრუქტურის გამარტივება, ენერგიის სიმკვრივის გაუმჯობესება და OBC დატენვის დროს დატენვის სიჩქარის გაზრდა. ამჟამად, მთელ მსოფლიოში ბევრმა მანქანამ კომპანიამ გამოიყენა სილიკონის კარბიდი მრავალ მოდელში, ხოლო სილიკონის კარბიდის ფართომასშტაბიანი მიღება ტენდენცია გახდა.
როდესაც სილიკონის კარბიდის კერამიკა გამოიყენება, როგორც საკვანძო გადამზიდავი მასალები, ფოტომოლტარული უჯრედების წარმოების პროცესში, შედეგად მიღებული პროდუქტები, როგორიცაა ნავი, გემის ყუთები და მილის ფიტინგებს აქვთ კარგი თერმული სტაბილურობა, არ დეფორმირდება მაღალი ტემპერატურის დროს და არ წარმოქმნიან მავნე დამაბინძურებლებს. მათ შეუძლიათ შეცვალონ საყოველთაოდ გამოყენებული კვარცის ნავის საყრდენები, ნავის ყუთები და მილის ფიტინგები და აქვთ მნიშვნელოვანი ფასების უპირატესობა.
გარდა ამისა, ფართოა Photovoltaic სილიკონის კარბიდის ენერგიის მოწყობილობების ბაზრის პერსპექტივები. SIC მასალებს უფრო დაბალი აქვთ წინააღმდეგობის, კარიბჭის დატენვისა და საპირისპირო აღდგენის დატვირთვის მახასიათებლების შესახებ. SIC MOSFET ან SIC MOSFET გამოყენებით SIC SBD Photovoltaic ინვერტორებთან ერთად შეიძლება გაზარდოს კონვერტაციის ეფექტურობა 96%-დან 99%-მდე, შეამციროს ენერგიის დაკარგვა 50%-ზე მეტით და გაზარდოს აღჭურვილობის ციკლის სიცოცხლე 50 -ჯერ.
სილიკონის კარბიდის კერამიკის სინთეზი შეიძლება ნახოთ 1890 -იან წლებში, როდესაც სილიკონის კარბიდი ძირითადად გამოიყენებოდა მექანიკური სახეხი მასალებისა და ცეცხლგამძლე მასალებისთვის. წარმოების ტექნოლოგიის განვითარებით, მაღალტექნოლოგიური SIC პროდუქტები ფართოდ განვითარდა და მსოფლიოს ქვეყნები უფრო მეტ ყურადღებას აქცევენ მოწინავე კერამიკის ინდუსტრიალიზაციას. ისინი აღარ არიან კმაყოფილი ტრადიციული სილიკონის კარბიდის კერამიკის მომზადებით. მაღალტექნოლოგიური კერამიკის წარმოების საწარმოები უფრო სწრაფად ვითარდება, განსაკუთრებით განვითარებულ ქვეყნებში, სადაც ეს ფენომენი უფრო მნიშვნელოვანია. უცხოელი მწარმოებლები ძირითადად მოიცავს Saint Gobain, 3M, Ceramtec, Ibiden, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, Aszac, Japan Jingke Ceramics Co., Ltd., Ltd., Ltd., IPS Ceramics და ა.შ.
სილიკონის კარბიდის განვითარება ჩინეთში შედარებით გვიან იყო განვითარებულ ქვეყნებთან შედარებით, როგორიცაა ევროპა და ამერიკა. მას შემდეგ, რაც 1951 წლის ივნისში აშენდა პირველი სამრეწველო ღუმელი SIC– ის წარმოებისთვის, 1951 წლის ივნისში, ჩინეთმა დაიწყო სილიკონის კარბიდის წარმოება. სილიკონის კარბიდის კერამიკის შიდა მწარმოებლები ძირითადად კონცენტრირებულია შანდონგის პროვინციაში ვეიფანგში. პროფესიონალების თქმით, ეს იმიტომ ხდება, რომ ადგილობრივი ქვანახშირის სამთო საწარმოები გაკოტრების წინაშე დგას და ტრანსფორმაციას ეძებენ. ზოგიერთმა კომპანიამ შემოიღო შესაბამისი აღჭურვილობა გერმანიიდან, რომ დაიწყოს სილიკონის კარბიდის კვლევისა და წარმოების დასაწყებად.ZPC არის რეაქციის ერთ - ერთი ყველაზე დიდი მწარმოებელი Sinered Silicon Carbide.
პოსტის დრო: ნოემბერი -09-2024