최근 몇 년 동안 실리콘 카바이드 화합물 반도체는 업계에서 널리 주목을 받았습니다. 그러나 고성능 재료로서 실리콘 카바이드는 전자 장치 (다이오드, 전력 장치)의 작은 부분 일뿐입니다. 또한 연마제, 절단 재료, 구조 재료, 광학 재료, 촉매 담체 등으로 사용될 수 있습니다. 오늘날, 우리는 주로 화학적 안정성, 고온 저항, 내마모성, 내식성, 높은 열전도율, 낮은 열 팽창 계수, 저밀도 및 높은 기계적 강도의 장점을 가진 실리콘 탄화물 세라믹을 소개합니다. 화학 기계, 에너지 및 환경 보호, 반도체, 야금, 국방 및 군사 산업과 같은 분야에서 널리 사용됩니다.
실리콘 카바이드 (sic)실리콘과 탄소를 함유하며, 주로 두 가지 결정 형태를 포함하는 전형적인 다중 유형 구조 화합물입니다. 총 200 개 이상의 다중 유형이 있으며, 그 중 β - sic 및 2H sic, 4H sic, 6H sic 및 15r sic of α - sic이 대표적입니다.
그림 SIC 다중체 구조
온도가 1600 ℃ 미만인 경우, sic은 β - sic의 형태로 존재하며 약 1450 ℃에서 실리콘과 탄소의 간단한 혼합물로부터 준비 될 수있다. 온도가 1600 ℃를 초과하면 β - SIC는 천천히 α - sic의 다양한 다형성으로 변형됩니다. 4H SIC는 약 2000 년에 쉽게 생성됩니다. 6H 및 15R 다형성은 2100 ℃ 이상의 고온을 필요로한다. 6H SIC는 2200 ℃를 초과하는 온도에서도 매우 안정적으로 유지 될 수 있으므로 산업 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
순수한 실리콘 카바이드는 무색이며 투명한 결정이며, 산업용 실리콘 카바이드는 무색, 옅은 노란색, 밝은 녹색, 짙은 녹색, 밝은 파란색, 심지어 검은 색 또는 심지어 검은 색 일 수 있으며 투명도 수준은 감소 할 수 있습니다. 연마 산업은 실리콘 카바이드를 색상을 기준으로 두 가지 유형으로 분류합니다. 무색에서 진한 녹색 실리콘 탄화물은 녹색 실리콘 카바이드로 분류되는 반면, 연한 청색에서 검은 실리콘 카바이드는 검은 실리콘 카바이드로 분류됩니다. 검은 실리콘 카바이드 및 녹색 실리콘 카바이드는 알파 SIC 육각형 결정이며 녹색 실리콘 카바이드 마이크로 분말은 일반적으로 실리콘 카바이드 세라믹의 원료로 사용됩니다.
다른 공정으로 준비된 실리콘 탄화물 세라믹의 성능
그러나, 실리콘 탄화물 세라믹은 낮은 골절 강인성과 높은 비작도의 단점이 있습니다. 따라서, 최근 몇 년 동안, 섬유 (또는 수염) 강화, 이종 입자 분산 강화 및 그라디언트 기능 재료와 같은 실리콘 탄화물 세라믹에 기반한 복합 세라믹은 연속적으로 등장하여 개별 물질의 강인성과 강도를 향상시켰다.
고성능 구조 세라믹 고온 재료로서, 실리콘 카바이드 세라믹은 고온 가공, 철강 야금, 석유 화학, 기계식 전자 장치, 항공 우주, 에너지 및 환경 보호, 원자력, 자동차 및 기타 분야에 점점 더 적용되고 있습니다.
2022 년에 중국의 실리콘 카바이드 구조 세라믹의 시장 규모는 182 억 위안에 도달 할 것으로 예상됩니다. 응용 분야와 다운 스트림 성장 요구의 추가 확장으로 실리콘 탄화물 구조 세라믹의 시장 규모는 2025 년까지 296 억 위안에 도달 할 것으로 추정됩니다.
미래에는 새로운 에너지 차량, 에너지, 산업, 통신 및 기타 분야의 침투율이 높아짐에 따라 다양한 분야에서 고정밀, 높은 내마모성 성분 및 고정성 기계적 구성 요소 또는 전자 구성 요소에 대한 점점 더 엄격한 요구 사항으로 인해 실리콘 카바이드 세라믹 제품의 시장 규모는 계속해서 새로운 에너지 차량과 Photovoltaic가 중요한 개발 영역을 확대 할 것으로 예상됩니다.
실리콘 카바이드 세라믹은 우수한 고온 기계적 특성, 내화성 및 열 충격 저항으로 인해 세라믹 가마에 사용됩니다. 그 중 롤러 킬른은 주로 리튬 이온 배터리 양성 전극 재료, 음성 전극 재료 및 전해질의 건조, 소결 및 열처리에 사용됩니다. 리튬 배터리 양성 및 음성 전극 재료는 새로운 에너지 차량에 없어서는 안될 전극 재료입니다. 실리콘 카바이드 세라믹 가마 가구는 가마의 핵심 구성 요소로, 가마 생산 능력을 향상시키고 에너지 소비를 크게 줄일 수 있습니다.
실리콘 카바이드 세라믹 제품은 또한 다양한 자동차 부품에 널리 사용됩니다. 또한 SIC 장치는 주로 새로운 에너지 차량의 PCUS (온보드 DC/DC와 같은 전력 제어 장치) 및 OBC (충전 장치)에서 사용됩니다. SIC 장치는 PCU 장비의 무게와 양을 줄이고 스위치 손실을 줄이며 장치의 작업 온도 및 시스템 효율을 향상시킬 수 있습니다. OBC 충전 중에 단위 전력 수준을 높이고 회로 구조를 단순화하며 전력 밀도를 개선하며 충전 속도를 높일 수도 있습니다. 현재 전 세계의 많은 자동차 회사는 여러 모델에서 실리콘 카바이드를 사용했으며, 실리콘 탄화물의 대규모 채택이 트렌드가되었습니다.
태양 광 셀의 생산 공정에서 실리콘 카바이드 세라믹이 주요 캐리어 재료로 사용될 때, 보트 지지대, 보트 박스 및 파이프 피팅과 같은 생성 된 제품은 열 안정성이 우수하며 고온에서 사용될 때 변형되지 않으며 유해한 오염 물질을 생산하지 않습니다. 일반적으로 사용되는 석영 보트 지지대, 보트 상자 및 파이프 피팅을 교체 할 수 있으며 상당한 비용 이점이 있습니다.
또한 태양 광 실리콘 카바이드 전력 장치의 시장 전망은 광범위합니다. SIC 재료는 저항, 게이트 전하 및 역 복구 전하 특성이 낮습니다. SIC SBD 광전지 인버터와 결합 된 SIC MOSFET 또는 SIC MOSFET을 사용하면 전환 효율을 96%에서 99%이상으로 증가시키고 에너지 손실을 50%이상 줄이며 장비주기 수명을 50 배 증가시킬 수 있습니다.
실리콘 카바이드 세라믹의 합성은 실리콘 카바이드가 주로 기계적 분쇄 재료 및 내화성 재료에 사용될 때 1890 년대로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 생산 기술의 발전으로 첨단 SIC 제품이 널리 개발되었으며 전 세계 국가들이 고급 세라믹의 산업화에 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 그들은 더 이상 전통적인 실리콘 카바이드 세라믹의 준비에 만족하지 않습니다. 하이테크 세라믹을 생산하는 기업은 특히이 현상이 더 중요한 선진국에서 더 빠르게 발전하고 있습니다. 외국 제조업체는 주로 Saint Gobain, 3M, Ceramtec, Ibiden, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, Aszac, Japan Jingke Ceramics Co., Ltd., Japan Special Ceramics, Ltd., IPS Ceramics 등을 포함합니다.
중국의 실리콘 카바이드의 발전은 유럽과 미국과 같은 선진국에 비해 상대적으로 늦었다. SIC 제조를위한 최초의 산업 용광로가 1951 년 6 월 첫 번째 연삭 휠 공장에 건설 되었기 때문에 중국은 실리콘 카바이드를 생산하기 시작했습니다. 실리콘 카바이드 세라믹의 국내 제조업체는 주로 산동 성의 Weifang City에 집중되어 있습니다. 전문가에 따르면, 이는 지역 석탄 채굴 기업이 파산에 직면하고 변화를 추구하기 때문입니다. 일부 회사는 독일에서 실리콘 카바이드를 연구하고 생산하기 위해 관련 장비를 도입했습니다.ZPC는 반응 소결 실리콘 카바이드의 가장 큰 제조업체 중 하나입니다.
후 시간 : Nov-09-2024