ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, semiconductors ປະສົມ silicon carbide ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເປັນອຸປະກອນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, silicon carbide ແມ່ນພຽງແຕ່ສ່ວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ (diodes, ອຸປະກອນພະລັງງານ). ມັນຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງຂັດ, ວັດສະດຸຕັດ, ວັດສະດຸໂຄງສ້າງ, ວັດສະດຸ optical, carrier catalyst, ແລະອື່ນໆ. ໃນມື້ນີ້, ພວກເຮົາຕົ້ນຕໍແມ່ນແນະນໍາ silicon carbide ceramics, ເຊິ່ງມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສານເຄມີ, ການຕໍ່ຕ້ານອຸນຫະພູມສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ, ຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຕ່ໍາ, ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກສູງ. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກເຄມີ, ພະລັງງານແລະການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ, semiconductors, metallurgy, ການປ້ອງກັນຊາດແລະອຸດສາຫະກໍາການທະຫານ.
Silicon carbide (SiC)ປະກອບດ້ວຍຊິລິໂຄນແລະຄາບອນ, ແລະເປັນທາດປະສົມໂຄງສ້າງຫຼາຍປະເພດທົ່ວໄປ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍສອງຮູບແບບໄປເຊຍກັນ: α – SiC (ປະເພດຄວາມຫມັ້ນຄົງອຸນຫະພູມສູງ) ແລະ β – SiC (ປະເພດຄວາມຫມັ້ນຄົງອຸນຫະພູມຕ່ໍາ). ມີຫຼາຍກວ່າ 200 ຫຼາຍປະເພດ, ໃນນັ້ນ 3C SiC ຂອງ β – SiC ແລະ 2H SiC, 4H SiC, 6H SiC, ແລະ 15R SiC ຂອງ α – SiC ແມ່ນຕົວແທນ.
ຮູບ SiC Multibody Structure
ໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມຕ່ໍາກວ່າ 1600 ℃, SiC ມີຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງ β – SiC ແລະສາມາດໄດ້ຮັບການກະກຽມຈາກການປະສົມງ່າຍດາຍຂອງຊິລິໂຄນແລະຄາບອນຢູ່ທີ່ປະມານ 1450 ℃. ເມື່ອອຸນຫະພູມເກີນ 1600 ℃, β – SiC ຄ່ອຍໆປ່ຽນເປັນ polymorphs ຕ່າງໆຂອງ α – SiC. 4H SiC ແມ່ນຜະລິດໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍຢູ່ທີ່ປະມານ 2000 ℃; ທັງສອງ polymorphs 6H ແລະ 15R ຕ້ອງການອຸນຫະພູມສູງຂ້າງເທິງ 2100 ℃ສໍາລັບການສ້າງງ່າຍ; 6H SiC ສາມາດມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນອຸນຫະພູມເກີນ 2200 ℃, ເຮັດໃຫ້ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ.
ຊິລິໂຄນຄາໄບອັນບໍລິສຸດເປັນໄປເຊຍກັນທີ່ບໍ່ມີສີແລະບໍ່ໂປ່ງໃສ, ໃນຂະນະທີ່ຊິລິຄອນຄາໄບອຸດສາຫະກໍາສາມາດບໍ່ມີສີ, ສີເຫຼືອງຈືດໆ, ສີຂຽວອ່ອນ, ສີຂຽວເຂັ້ມ, ສີຟ້າອ່ອນ, ສີຟ້າເຂັ້ມ, ຫຼືແມ້ກະທັ້ງສີດໍາ, ລະດັບຄວາມໂປ່ງໃສຫຼຸດລົງ. ອຸດສາຫະກໍາຂັດໄດ້ຈັດປະເພດ silicon carbide ເປັນສອງປະເພດໂດຍອີງໃສ່ສີ: ສີດໍາ silicon carbide ແລະສີຂຽວ silicon carbide. silicon carbide ບໍ່ມີສີຫາສີຂຽວເຂັ້ມຖືກຈັດປະເພດເປັນ silicon carbide ສີຂຽວ, ໃນຂະນະທີ່ສີຟ້າອ່ອນເຖິງສີດໍາ silicon carbide ຖືກຈັດເປັນ silicon carbide ສີດໍາ. silicon carbide ສີດໍາແລະ silicon carbide ສີຂຽວແມ່ນທັງສອງໄປເຊຍກັນ alpha SiC hexagonal, ແລະສີຂຽວ silicon carbide micro powder ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດຖຸດິບສໍາລັບ silicon carbide ceramics.
ການປະຕິບັດຂອງ Silicon Carbide Ceramics ກະກຽມໂດຍຂະບວນການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຊລາມິກ silicon carbide ມີຂໍ້ເສຍຂອງຄວາມເຄັ່ງຄັດຂອງກະດູກຫັກຕ່ໍາແລະ brittleness ສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເຊລາມິກປະສົມໂດຍອີງໃສ່ຊິລິໂຄນຄາໄບເຊລາມິກ, ເຊັ່ນ: ການເສີມສ້າງເສັ້ນໄຍ (ຫຼື whisker), ການສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງການກະແຈກກະຈາຍຂອງອະນຸພາກ heterogeneous, ແລະວັດສະດຸທີ່ເປັນປະໂຫຍດ gradient, ໄດ້ປະກົດຕົວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ປັບປຸງຄວາມທົນທານແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງວັດສະດຸສ່ວນບຸກຄົນ.
ໃນຖານະເປັນວັດສະດຸທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເຊລາມິກໂຄງສ້າງທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ຊິລິໂຄນຄາໄບເຊລາມິກໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍຂຶ້ນໃນເຕົາເຜົາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ໂລຫະໂລຫະ, ປິໂຕເຄມີ, ເອເລັກໂຕຣນິກກົນຈັກ, ການບິນ, ພະລັງງານແລະການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ, ພະລັງງານນິວເຄລຍ, ລົດໃຫຍ່ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ.
ໃນປີ 2022, ຂະຫນາດຕະຫຼາດຂອງໂຄງສ້າງ silicon carbide ceramics ໃນຈີນຄາດວ່າຈະບັນລຸ 18.2 ຕື້ຢວນ. ດ້ວຍການຂະຫຍາຍຕົວຕື່ມອີກຂອງຂົງເຂດການນຳໃຊ້ແລະຄວາມຕ້ອງການໃນການເຕີບໂຕຢູ່ລຸ່ມນ້ຳ, ຄາດຄະເນວ່າຂະໜາດຕະຫຼາດຂອງໂຄງສ້າງຊິລິຄອນຄາໄບໄບ້ຈະບັນລຸ 29,6 ຕື້ຢວນໃນປີ 2025.
ໃນອະນາຄົດ, ດ້ວຍອັດຕາການເຈາະຂອງຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່, ພະລັງງານ, ອຸດສາຫະກໍາ, ການສື່ສານແລະຂົງເຂດອື່ນໆ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດຫຼາຍຂຶ້ນສໍາລັບຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ, ຄວາມທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ສູງ, ແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງຂອງອົງປະກອບກົນຈັກຫຼືອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກໃນດ້ານຕ່າງໆ, ຂະຫນາດຕະຫຼາດຂອງຜະລິດຕະພັນ silicon carbide ceramic ຄາດວ່າຈະສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍຕົວ, ໃນບັນດາຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່ແລະ photovoltaics ແມ່ນການພັດທະນາທີ່ສໍາຄັນ.
Silicon carbide ceramics ຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຕົາເຜົາເຊລາມິກເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງທີ່ດີເລີດ, ການຕໍ່ຕ້ານໄຟ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນ. ໃນບັນດາພວກມັນ, ເຕົາອົບມ້ວນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການແຫ້ງ, ການເຜົາໄຫມ້, ແລະການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸ electrode ບວກຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion, ອຸປະກອນ electrode ລົບ, ແລະ electrolytes. ຫມໍ້ໄຟ Lithium ວັດສະດຸ electrode ບວກແລະລົບແມ່ນຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່. ເຟີນິເຈີເຕົາເຜົາເຊລາມິກ Silicon carbide ແມ່ນສ່ວນປະກອບສໍາຄັນຂອງເຕົາເຜົາ, ເຊິ່ງສາມາດປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດເຕົາເຜົາແລະຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ຜະລິດຕະພັນເຊລາມິກ Silicon carbide ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນສ່ວນປະກອບຂອງລົດຍົນຕ່າງໆ. ນອກຈາກນັ້ນ, ອຸປະກອນ SiC ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນ PCUs (ຫນ່ວຍຄວບຄຸມພະລັງງານເຊັ່ນ: DC / DC) ແລະ OBCs (ຫນ່ວຍສາກໄຟ) ຂອງຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່. ອຸປະກອນ SiC ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກແລະປະລິມານຂອງອຸປະກອນ PCU, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍສະຫຼັບ, ແລະປັບປຸງອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກແລະປະສິດທິພາບລະບົບຂອງອຸປະກອນ; ມັນຍັງເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະເພີ່ມລະດັບພະລັງງານຂອງຫນ່ວຍງານ, ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງວົງຈອນງ່າຍດາຍ, ປັບປຸງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ, ແລະເພີ່ມຄວາມໄວໃນການສາກໄຟໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ OBC. ໃນປັດຈຸບັນ, ບໍລິສັດລົດໃຫຍ່ຈໍານວນຫຼາຍໃນທົ່ວໂລກໄດ້ນໍາໃຊ້ silicon carbide ໃນຫຼາຍຮູບແບບ, ແລະການຮັບຮອງເອົາຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ silicon carbide ໄດ້ກາຍເປັນແນວໂນ້ມ.
ເມື່ອເຊລາມິກຊິລິໂຄນຄາໄບໄບ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸທີ່ສໍາຄັນໃນຂະບວນການຜະລິດຂອງຈຸລັງ photovoltaic, ຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ຮັບຜົນເຊັ່ນ: ສະຫນັບສະຫນູນເຮືອ, ກ່ອງເຮືອ, ແລະທໍ່ທໍ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ, ບໍ່ຜິດປົກກະຕິໃນເວລາທີ່ໃຊ້ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ແລະບໍ່ຜະລິດມົນລະພິດທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ພວກເຂົາສາມາດທົດແທນເຄື່ອງສະຫນັບສະຫນູນເຮືອ quartz ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປ, ກ່ອງເຮືອ, ແລະທໍ່ທໍ່, ແລະມີປະໂຫຍດດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສໍາຄັນ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງຕະຫຼາດສໍາລັບອຸປະກອນພະລັງງານ photovoltaic silicon carbide ແມ່ນກວ້າງຂວາງ. ວັດສະດຸ SiC ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາ, ຄ່າຜ່ານປະຕູ, ແລະຄຸນລັກສະນະການໄລ່ເອົາການຟື້ນຕົວຄືນ. ການນໍາໃຊ້ SiC Mosfet ຫຼື SiC Mosfet ປະສົມປະສານກັບ SiC SBD photovoltaic inverters ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບການແປງຈາກ 96% ເປັນຫຼາຍກວ່າ 99%, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາ 50%, ແລະເພີ່ມຊີວິດວົງຈອນອຸປະກອນໂດຍ 50 ເທົ່າ.
ການສັງເຄາະຂອງຊິລິໂຄນຄາໄບເຊລາມິກສາມາດຕິດຕາມໄດ້ໃນຊຸມປີ 1890, ເມື່ອຊິລິຄອນ carbide ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບອຸປະກອນການຂັດກົນຈັກແລະວັດສະດຸ refractory. ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດ, ຜະລິດຕະພັນ SiC ເຕັກໂນໂລຢີສູງກໍ່ໄດ້ຮັບການພັດທະນາຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ບັນດາປະເທດຕ່າງໆໃນທົ່ວໂລກໄດ້ເອົາໃຈໃສ່ເຖິງການຫັນເປັນອຸດສາຫະກໍາຂອງເຊລາມິກທີ່ກ້າວຫນ້າ. ພວກເຂົາເຈົ້າບໍ່ພໍໃຈກັບການກະກຽມຂອງ ceramics silicon carbide ພື້ນເມືອງ. ວິສາຫະກິດຜະລິດເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາເຕັກໂນໂລຊີສູງພວມພັດທະນາຢ່າງວ່ອງໄວ, ພິເສດແມ່ນບັນດາປະເທດພັດທະນາທີ່ປະກົດການນີ້ມີຄວາມສຳຄັນກວ່າ. ຜູ້ຜະລິດຕ່າງປະເທດສ່ວນໃຫຍ່ປະກອບມີ 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, ແລະອື່ນໆ.
ການພັດທະນາຂອງຊິລິໂຄນ carbide ໃນປະເທດຈີນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຊ້າເມື່ອທຽບກັບປະເທດທີ່ພັດທະນາເຊັ່ນເອີຣົບແລະອາເມລິກາ. ນັບຕັ້ງແຕ່ furnace ອຸດສາຫະກໍາທໍາອິດສໍາລັບການຜະລິດ SiC ໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນຢູ່ໃນໂຮງງານຜະລິດລໍ້ Grinding ທໍາອິດໃນເດືອນມິຖຸນາ 1951, ຈີນໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການຜະລິດ silicon carbide. ຜູ້ຜະລິດເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາ silicon carbide ພາຍໃນປະເທດສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຸມໃສ່ນະຄອນ Weifang, ແຂວງ Shandong. ຕາມບັນດານັກຊ່ຽວຊານແລ້ວ, ນີ້ແມ່ນຍ້ອນບັນດາວິສາຫະກິດຂຸດຄົ້ນຖ່ານຫີນຢູ່ທ້ອງຖິ່ນພວມປະເຊີນໜ້າກັບການລົ້ມລະລາຍ ແລະ ພວມຊອກຫາການຫັນປ່ຽນ. ບໍລິສັດຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ນໍາສະເຫນີອຸປະກອນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຈາກເຢຍລະມັນເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນການຄົ້ນຄວ້າແລະຜະລິດຊິລິໂຄນຄາໄບ.ZPC ແມ່ນຫນຶ່ງໃນຜູ້ຜະລິດທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງປະຕິກິລິຍາ sintered silicon carbide.
ເວລາປະກາດ: ວັນທີ 09-09-2024