Pastaraisiais metais silicio karbido junginiai puslaidininkiai sulaukė platų dėmesį pramonėje. Tačiau, kaip aukštos kokybės medžiaga, silicio karbidas yra tik nedidelė elektroninių prietaisų dalis (diodai, galios įtaisai). Jis taip pat gali būti naudojamas kaip abrazyvai, pjaustymo medžiagos, konstrukcinės medžiagos, optinės medžiagos, katalizatorių nešikliai ir dar daugiau. Šiandien mes daugiausia pristatome silicio karbido keramiką, turinčią cheminio stabilumo, aukštos temperatūros atsparumo, atsparumo dilimui, atsparumo korozijai pranašumus, didelį šilumos laidumą, žemą šilumos išsiplėtimo koeficientą, mažą tankį ir didelį mechaninį stiprumą. Jie plačiai naudojami tokiose srityse kaip cheminės mašinos, energetikos ir aplinkos apsauga, puslaidininkiai, metalurgija, nacionalinė gynyba ir karinė pramonė.
Silicio karbidas (sic)Sudėtyje yra silicio ir anglies, jis yra tipiškas daugialypės struktūros junginys, daugiausia apimantis dvi kristalų formas: α-SiC (stabilios temperatūros tipo) ir β-SiC (stabilus žemos temperatūros tipas). Iš viso yra daugiau nei 200 daugiapakopių tipų, tarp kurių β - SIC ir 2H, 4H, 4H, 6H, 6H SIC ir 15R SIC α - SIC yra 3C SIC.
Fig. SiC multibodžio struktūra
Kai temperatūra yra žemesnė nei 1600 ℃, SiC egzistuoja β - SiC pavidalu ir gali būti paruošta iš paprasto silicio ir anglies mišinio maždaug 1450 ℃. Kai temperatūra viršija 1600 ℃, β - SIC lėtai virsta įvairiais α - sic polimorfais. 4H SIC lengvai susidaro maždaug 2000 ℃; Tiek 6H, tiek 15R polimorfams reikia aukštos temperatūros, viršijančios 2100 ℃, kad būtų lengva susidaryti; 6H SIC gali išlikti labai stabilus net esant temperatūrai, viršijančiai 2200 ℃, todėl jis yra plačiai naudojamas pramonėje.
Grynas silicio karbidas yra bespalvis ir skaidrus kristalas, o pramoninis silicio karbidas gali būti bespalvis, šviesiai geltona, šviesiai žalia, tamsiai žalia, šviesiai mėlyna, tamsiai mėlyna ar net juoda, mažėjant skaidrumo lygiui. Abrazyvinė pramonė silicio karbidą suskirsto į dvi rūšis pagal spalvą: juodo silicio karbido ir žaliojo silicio karbido. Spalvos iki tamsiai žalios silicio karbido klasifikuojamas kaip žalias silicio karbidas, o nuo šviesiai mėlynos iki juodo silicio karbido klasifikuojamas kaip juodasis silicio karbidas. Juodasis silicio karbidas ir žalias silicio karbidas yra ir alfa sic šešiakampiai kristalai, o žalios silicio karbido mikro milteliai paprastai naudojami kaip žaliava silicio karbido keramikai.
Silicio karbido keramikos veikimas, paruoštas skirtingais procesais
Tačiau silicio karbido keramika turi mažo lūžių kietumo ir didelio trapumo trūkumą. Todėl pastaraisiais metais sudėtinė keramika, paremta silicio karbido keramika, pavyzdžiui, pluošto (arba ūso) armatūra, heterogeninės dalelių dispersijos stiprinimo ir gradiento funkcinių medžiagų, atsirado iš eilės, pagerinant atskirų medžiagų tvirtumą ir stiprumą.
Kaip aukštos kokybės konstrukcinė keramikos aukštos temperatūros medžiaga, silicio karbido keramika vis labiau buvo naudojama aukštos temperatūros krosnyse, plieninėje metalurgijoje, naftos chemijos produktuose, mechaninėje elektronikoje, kosmoso, energijos ir aplinkos apsaugos, branduolinės energijos, automobilių ir kitų laukų.
Tikimasi, kad 2022 m. Kinijoje silicio karbido struktūrinės keramikos rinkos dydis pasieks 18,2 milijardo juanių. Toliau plečiant taikymo laukus ir augimo poreikius, manoma, kad silicio karbido struktūrinės keramikos rinkos dydis iki 2025 m. Pasieks 29,6 milijardo juanių.
Ateityje, didėjant naujų energetinių transporto priemonių, energijos, pramonės, ryšių ir kitų sričių skverbimosi greičiui, taip pat vis griežtesnius reikalavimus, susijusius su dideliu tikslumu, dideliu atsparumu nusidėvėjimui ir didelio patikimumo mechaninių komponentų ar elektroninių komponentų, tikimasi, kad ir toliau plečiasi, tarp kurių naujos energijos ir fotoverų dydžio yra svarbios.
Silicio karbido keramika yra naudojama keraminėse krosnyse dėl jų puikių aukštos temperatūros mechaninių savybių, atsparumo gaisrui ir atsparumui šiluminiam šokui. Tarp jų ritininės krosnys daugiausia naudojamos ličio jonų akumuliatoriaus teigiamų elektrodų medžiagų, neigiamų elektrodų medžiagų ir elektrolitų džiovinimo, sukepinimo ir šilumos apdorojimui. Ličio akumuliatoriaus teigiamos ir neigiamos elektrodų medžiagos yra būtinos naujoms energetinėms transporto priemonėms. Silicio karbido keramikos krosnies baldai yra pagrindinis krosnių komponentas, kuris gali pagerinti krosnies gamybos pajėgumus ir žymiai sumažinti energijos suvartojimą.
Silicio karbido keramikos produktai taip pat plačiai naudojami įvairiuose automobilių komponentuose. Be to, SIC įtaisai daugiausia naudojami PCUS (galios valdymo blokuose, tokiuose kaip Bortore DC/DC) ir naujų energetinių transporto priemonių OBC (įkrovimo įrenginiai). SIC įtaisai gali sumažinti PCU įrangos svorį ir tūrį, sumažinti jungiklių nuostolius ir pagerinti prietaisų darbo temperatūrą ir sistemos efektyvumą; Taip pat galima padidinti vieneto galios lygį, supaprastinti grandinės struktūrą, pagerinti galios tankį ir padidinti įkrovimo greitį OBC įkrovimo metu. Šiuo metu daugelis automobilių kompanijų visame pasaulyje naudojo silicio karbidą keliuose modeliuose, o didelio masto silicio karbido priėmimas tapo tendencija.
Kai fotoelektrinių ląstelių gamybos procese naudojama silicio karbido keramika kaip pagrindinės nešiklio medžiagos, gaunami produktai, tokie kaip valčių atramos, valčių dėžutės ir vamzdžių jungiamosios detalės, turi gerą šiluminį stabilumą, nesiginčija, kai naudojami aukštoje temperatūroje, ir negamina kenksmingų teršalų. Jie gali pakeisti dažniausiai naudojamas kvarco valčių atramas, valčių dėžutes ir vamzdžių jungiamąsias detales ir turėti didelių išlaidų pranašumų.
Be to, fotoelektrinių silicio karbido galios įtaisų rinkos perspektyvos yra plačios. SiC medžiagos turi mažesnį pasipriešinimą, vartų įkrovą ir atvirkštinio atkūrimo įkrovos charakteristikas. Naudojant SIC MOSFET arba SIC MOSFET kartu su SIC SBD fotoelektriniais keitikliais, konversijos efektyvumas gali padidinti nuo 96%iki daugiau nei 99%, sumažinti energijos praradimą daugiau nei 50%ir padidinti įrangos ciklo tarnavimo laiką 50 kartų.
Silicio karbido keramikos sintezę galima atsekti 1890 -aisiais, kai silicio karbidas daugiausia buvo naudojamas mechaninėms šlifavimo medžiagoms ir ugniai atsparioms medžiagoms. Tobulėjant gamybos technologijoms, buvo plačiai plėtojami aukštųjų technologijų produktai, o visos pasaulio šalys daugiau dėmesio skiria pažengusios keramikos industrializacijai. Jie nebėra patenkinti tradicinės silicio karbido keramikos paruošimu. Aukštųjų technologijų keramikos gamybos įmonės vystosi sparčiau, ypač išsivysčiusiose šalyse, kur šis reiškinys yra reikšmingesnis. Užsienio gamintojai daugiausia apima „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 ir kt.
Silicio karbido vystymas Kinijoje buvo palyginti vėlai, palyginti su išsivysčiusiomis šalimis, tokiomis kaip Europa ir Amerika. Kadangi 1951 m. Birželio mėn. Pirmojoje šlifavimo ratų gamykloje buvo pastatyta pirmoji SIC gamybos pramoninė krosnis, Kinija pradėjo gaminti silicio karbidą. Vietiniai silicio karbido keramikos gamintojai daugiausia koncentruojasi Weifang City, Shandong provincijoje. Anot profesionalų, taip yra todėl, kad vietinės anglies kasybos įmonės susiduria su bankrotu ir siekia pertvarkos. Kai kurios įmonės iš Vokietijos pristatė atitinkamą įrangą, kad galėtų pradėti tyrinėti ir gaminti silicio karbidą.ZPC yra vienas didžiausių reakcijos sukepinto silicio karbido gamintojo.
Pašto laikas: 2012 m. Lapkričio-09 d