ಎಫ್‌ಜಿಡಿ ನಳಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ವಸ್ತು ಆಯ್ಕೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಏಕೆ ಎದ್ದು ಕಾಣುತ್ತದೆ

1. ತುಕ್ಕು ಪ್ರತಿರೋಧ

ಎಫ್ಜಿಡಿ ನಳಿಕೆಗಳುಸಲ್ಫರ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು, ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೆಚ್ಚು ನಾಶಕಾರಿ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (ಎಸ್‌ಐಸಿ) ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪಿಹೆಚ್ 1-14 ಪರಿಹಾರಗಳಲ್ಲಿ (ಪ್ರತಿ ಎಎಸ್‌ಟಿಎಂ ಸಿ 863 ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ) 0.1% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮೂಹಿಕ ನಷ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಅಸಾಧಾರಣ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ (ಪ್ರೆನ್ 18-25) ಮತ್ತು ನಿಕಲ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗೆ (ಪ್ರೆನ್ 30-40) ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಆಮ್ಲಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ತುಕ್ಕು ಕ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪಿಟ್ ಮಾಡದೆ ಅಥವಾ ಒತ್ತುವ ತುಕ್ಕು ಇಲ್ಲದೆ ಎಸ್‌ಐಸಿ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆ

ಆರ್ದ್ರ ಫ್ಲೂ ಅನಿಲ ಡೀಸಲ್ಫೈರೈಸೇಶನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ತಾಪಮಾನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 120 ° C ಮೀರಿದ ಸ್ಪೈಕ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ 60-80 ° C ಇರುತ್ತದೆ. ಸಿಕ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ತನ್ನ ಕೋಣೆಯ-ತಾಪಮಾನದ 85% ಅನ್ನು 1400 ° C ನಲ್ಲಿ ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ (50% ಶಕ್ತಿಯನ್ನು 1000 ° C ನಿಂದ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (120 w/m · k) ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶಾಖದ ಹರಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

3. ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಧರಿಸಿ

28 ಜಿಪಿಎಯ ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು 4.6 ಎಂಪಿಎ · M¹/of ನ ಮುರಿತದ ಕಠಿಣತೆಯೊಂದಿಗೆ, SIC ನೊಣ ಬೂದಿ ಕಣಗಳ ವಿರುದ್ಧ (MOHS 5-7) ಉತ್ತಮ ಸವೆತದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ನಳಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ 30-40% ಉಡುಗೆ ಮತ್ತು 8,000 ಗಂಟೆಗಳ ಒಳಗೆ ಪಾಲಿಮರ್-ಲೇಪಿತ ಲೋಹಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, 20,000 ಸೇವಾ ಸಮಯದ ನಂತರ ಎಸ್‌ಐಸಿ ನಳಿಕೆಗಳು <5% ಉಡುಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

4. ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ-ಬಂಧಿತ ಎಸ್‌ಐಸಿ (ಸಂಪರ್ಕ ಕೋನ> 100 °) ನ ತಗ್ಗಿಸದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಿವಿ ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಖರವಾದ ಕೊಳೆತ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ <5%. ಅದರ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ನಯವಾದ ಮೇಲ್ಮೈ (ಆರ್ಎ 0.2-0.4μm) ಲೋಹದ ನಳಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಒತ್ತಡದ ಕುಸಿತವನ್ನು 15-20% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು (± 1%) ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

5. ನಿರ್ವಹಣೆ ಸರಳತೆ

SIC ಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಜಡತ್ವವು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ:

- ಅಧಿಕ-ಒತ್ತಡದ ವಾಟರ್ ಜೆಟ್ (250 ಬಾರ್ ವರೆಗೆ)

- ಕ್ಷಾರೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಸಾನಿಕ್ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆ

- 150 ° C ನಲ್ಲಿ ಉಗಿ ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ

ಪಾಲಿಮರ್-ಲೇನ್ಡ್ ಅಥವಾ ಲೇಪಿತ ಲೋಹದ ನಳಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ಅವನತಿಯ ಅಪಾಯವಿಲ್ಲದೆ.

6. ಜೀವನಚಕ್ರ ಅರ್ಥಶಾಸ್ತ್ರ

ಎಸ್‌ಐಸಿ ನಳಿಕೆಗಳ ಆರಂಭಿಕ ವೆಚ್ಚಗಳು ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ 316 ಎಲ್ ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್‌ಗಿಂತ 2-3 × ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಅವರ 8-10 ವರ್ಷಗಳ ಸೇವಾ ಜೀವನ (ಲೋಹಗಳಿಗೆ 2-3 ವರ್ಷಗಳು) ಬದಲಿ ಆವರ್ತನವನ್ನು 70%ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟು ಮಾಲೀಕತ್ವದ ವೆಚ್ಚಗಳು 10 ವರ್ಷಗಳ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ 40-60% ಉಳಿತಾಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಸೈಟು ರಿಪೇರಿಗಾಗಿ ಶೂನ್ಯ ಅಲಭ್ಯತೆಯೊಂದಿಗೆ.

7. ಪರಿಸರ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ

ವಿಪರೀತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಟಿಯಿಲ್ಲದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಎಸ್‌ಐಸಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ:

- ಉಪ್ಪು ತುಂತುರು ಪ್ರತಿರೋಧ: 5000 ಗಂ ಎಎಸ್ಟಿಎಂ ಬಿ 117 ಪರೀಕ್ಷೆಯ ನಂತರ 0% ಸಾಮೂಹಿಕ ಬದಲಾವಣೆ

- ಆಸಿಡ್ ಡ್ಯೂ ಪಾಯಿಂಟ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ: 160 ° C H2SO4 ಆವಿಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ

- ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ: 1000 ° C → 25 ° C ತಣಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳು ಉಳಿದುಕೊಂಡಿವೆ

8. ಆಂಟಿ-ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಎಸ್‌ಐಸಿಯ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯು ಲೋಹದ ಪರ್ಯಾಯಗಳಿಗಿಂತ 80% ಕಡಿಮೆ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಲೋಗ್ರಾಫಿಕ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಕ್ಯಾಲ್ಸೈಟ್ ಮತ್ತು ಜಿಪ್ಸಮ್ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳು ಎಸ್‌ಐಸಿ ವರ್ಸಸ್> 5 ಎಂಪಿಎ ಮೇಲೆ ಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ದುರ್ಬಲ ಬಂಧಗಳನ್ನು (ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ <1 ಎಂಪಿಎ) ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸುಲಭವಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ತೆಗೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ತಾಂತ್ರಿಕ ತೀರ್ಮಾನ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಮಗ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನದ ಮೂಲಕ ಎಫ್‌ಜಿಡಿ ನಳಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ವಸ್ತು ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ:

- ಲೋಹೀಯ ಪರ್ಯಾಯಗಳಿಗಿಂತ 10 × ದೀರ್ಘ ಸೇವಾ ಜೀವನ

- ಯೋಜಿತವಲ್ಲದ ನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ 92% ಕಡಿತ

- ಸ್ಥಿರವಾದ ಸ್ಪ್ರೇ ಮಾದರಿಗಳ ಮೂಲಕ ಎಸ್‌ಒ 2 ತೆಗೆಯುವ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ 35% ಸುಧಾರಣೆ

- ಇಪಿಎ 40 ಸಿಎಫ್ಆರ್ ಭಾಗ 63 ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಮಾನದಂಡಗಳೊಂದಿಗೆ ಪೂರ್ಣ ಅನುಸರಣೆ

ದ್ರವ-ಹಂತದ ಸಿಂಟರ್ರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸಿವಿಡಿ ಲೇಪನದಂತಹ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಎಸ್‌ಐಸಿ ನಳಿಕೆಗಳು ಉಪ-ಮೈಕ್ರಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳನ್ನು ಈ ಹಿಂದೆ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಕಾಸವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಫ್ಲೂ ಗ್ಯಾಸ್ ಕ್ಲೀನಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಆಯ್ಕೆಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಇರಿಸುತ್ತದೆ.