Pēdējos gados silīcija karbīda saliktu pusvadītājiem ir pievērsta plašu uzmanību nozarē. Tomēr silīcija karbīds kā augstas veiktspējas materiāls ir tikai neliela elektronisko ierīču daļa (diodes, jaudas ierīces). To var izmantot arī kā abrazīvus, griešanas materiālus, konstrukcijas materiālus, optiskos materiālus, katalizatora nesējus un daudz ko citu. Mūsdienās mēs galvenokārt ieviešam silīcija karbīda keramiku, kurai ir ķīmiskās stabilitātes priekšrocības, izturība pret augstu temperatūru, izturību pret izturību pret koroziju, augstu siltumvadītspēju, zemu termiskās izplešanās koeficientu, zemu blīvumu un augstu mehānisko izturību. Tos plaši izmanto tādās jomās kā ķīmiskās tehnikas, enerģijas un vides aizsardzība, pusvadītāji, metalurģija, valsts aizsardzība un militārā rūpniecība.
Silīcija karbīds (sic)Satur silīciju un oglekli, un tas ir tipisks vairāku tipu strukturāls savienojums, galvenokārt iekļaujot divas kristāla formas: α-sic (augstas temperatūras stabils tips) un β-sic (zemas temperatūras stabils tips). Kopumā ir vairāk nekā 200 vairāku tipu, starp kuriem β -sic un 2H sic, 4h sic, 6h sic un 15r sic α - sic ir reprezentatīvi 3c sic.
Attēla sic daudznozaru struktūra
Kad temperatūra ir zemāka par 1600 ℃, SiC pastāv β -sic formā un to var sagatavot no vienkārša silīcija un oglekļa maisījuma aptuveni 1450 ℃. Kad temperatūra pārsniedz 1600 ℃, β - sic lēnām pārveidojas par dažādiem α -sic polimorfiem. 4H SIC ir viegli ģenerējama aptuveni 2000 ℃; Gan 6H, gan 15R polimorfiem ir nepieciešama augsta temperatūra virs 2100 ℃, lai viegli veidotu; 6h sic var palikt ļoti stabils pat temperatūrā, kas pārsniedz 2200 ℃, padarot to plaši izmantojamu rūpnieciskos lietojumos.
Tīrs silīcija karbīds ir bezkrāsains un caurspīdīgs kristāls, savukārt rūpnieciskais silīcija karbīds var būt bezkrāsains, gaiši dzeltens, gaiši zaļa, tumši zaļa, gaiši zila, tumši zila vai pat melna, samazinoties caurspīdīguma līmenim. Abrazīvā nozare silīcija karbīda klasificē divos veidos, pamatojoties uz krāsu: melns silīcija karbīds un zaļais silīcija karbīds. Bezkrāsas līdz tumši zaļa silīcija karbīds tiek klasificēts kā zaļš silīcija karbīds, savukārt gaiši zilā līdz melna silīcija karbīds tiek klasificēts kā melns silīcija karbīds. Melns silīcija karbīds un zaļais silīcija karbīds ir gan alfa sic sešstūra kristāli, un zaļā silīcija karbīda mikro pulvera parasti izmanto kā izejvielu silīcija karbīda keramikai.
Silīcija karbīda keramikas veiktspēja, ko sagatavo dažādi procesi
Tomēr silīcija karbīda keramikai ir zema lūzuma izturības un lielas trausluma trūkums. Tāpēc pēdējos gados saliktā keramika, kas balstīta uz silīcija karbīda keramiku, piemēram, šķiedrvielu (vai ūsas) pastiprināšanu, neviendabīgu daļiņu izkliedes stiprināšanu un gradienta funkcionālos materiālus, ir parādījušies secīgi, uzlabojot atsevišķu materiālu izturību un izturību.
Kā augstas veiktspējas strukturālās keramikas augstas temperatūras materiāls silīcija karbīda keramika arvien vairāk tiek izmantota augstas temperatūras krāsnīs, tērauda metalurģijā, naftas ķīmiskajās vielās, mehāniskajā elektronikā, kosmosā, enerģijā un vides aizsardzībā, kodolenerģijā, automašīnās un citos laukos.
Paredzams, ka 2022. gadā ir paredzēts, ka silīcija karbīda strukturālās keramikas lielums Ķīnā sasniegs 18,2 miljardus juaņu. Tiek lēsts, ka, turpinot paplašināt lietojumprogrammu laukus un pakārtotās izaugsmes vajadzības, tiek lēsts, ka silīcija karbīda strukturālās keramikas tirgus lielums līdz 2025. gadam sasniegs 29,6 miljardus juaņu.
Nākotnē, pieaugot jaunu enerģijas transportlīdzekļu, enerģijas, rūpniecības, komunikācijas un citu lauku izplatības ātrumam, kā arī arvien stingrākajām prasībām attiecībā uz augstas precizitātes, augstu nodiluma izturību un augstu uzticamību Mehāniskos komponentus vai elektroniskos komponentus dažādos laukos, tiek gaidīts, ka ir svarīgi tirgū un fotokarbīda keramikas produkti, starp kuriem ir jaunas enerģijas transportlīdzekļu, un fotokarbīda keramikas produkti.
Silīcija karbīda keramika tiek izmantota keramikas krāsnīs, pateicoties to lieliskajām augstas temperatūras mehāniskajām īpašībām, ugunsizturībai un termiskajai pretestībai. Starp tām litija jonu akumulatora pozitīvo elektrodu materiālu, negatīvu elektrodu materiālu un elektrolītu žāvēšanu, saķepināšanas un termiskās apstrādes rullīšu krāsns galvenokārt izmanto. Litija akumulatora pozitīvie un negatīvie elektrodu materiāli ir neaizstājami jauniem enerģijas transportlīdzekļiem. Silīcija karbīda keramikas krāsns mēbeles ir galvenā cepļu sastāvdaļa, kas var uzlabot krāsns ražošanas jaudu un ievērojami samazināt enerģijas patēriņu.
Silīcija karbīda keramikas izstrādājumus plaši izmanto arī dažādos automobiļu komponentos. Turklāt SIC ierīces galvenokārt tiek izmantotas PCUS (enerģijas kontroles vienībās, piemēram, uz kuģa DC/DC) un jaunu enerģijas transportlīdzekļu OBC (uzlādes vienības). SIC ierīces var samazināt PCU aprīkojuma svaru un tilpumu, samazināt slēdžu zudumus un uzlabot ierīču darba temperatūru un sistēmas efektivitāti; Ir arī iespējams palielināt vienības jaudas līmeni, vienkāršot ķēdes struktūru, uzlabot jaudas blīvumu un palielināt uzlādes ātrumu OBC uzlādes laikā. Pašlaik daudzi automašīnu uzņēmumi visā pasaulē ir izmantojuši silīcija karbīdu vairākos modeļos, un silīcija karbīda liela mēroga pieņemšana ir kļuvusi par tendenci.
Ja silīcija karbīda keramika tiek izmantota kā galvenie nesējmateriāli fotoelektrisko šūnu ražošanas procesā, iegūtajiem produktiem, piemēram, laivu balstiem, laivu kastēm un cauruļu veidgabaliem, ir laba termiskā stabilitāte, ne deformējas, ja to lieto augstā temperatūrā, un tie nerada kaitīgus piesārņotājus. Viņi var nomainīt parasti izmantotos kvarca laivu balstus, laivu kastes un cauruļu veidgabalus, un tiem ir ievērojamas izmaksu priekšrocības.
Turklāt fotoelektrisko silīcija karbīda enerģijas ierīču tirgus izredzes ir plašas. SIC materiāliem ir zemāka pretestības, vārtu lādiņa un reversās atjaunošanas lādiņa īpašības. Izmantojot SIC MOSFET vai SIC MOSFET, apvienojumā ar SIC SBD fotoelektriskajiem invertoriem var palielināt konversijas efektivitāti no 96%līdz vairāk nekā 99%, samazināt enerģijas zudumu par vairāk nekā 50%un palielināt aprīkojuma cikla kalpošanas laiku par 50 reizes.
Silīcija karbīda keramikas sintēzi var izsekot līdz 1890. gadiem, kad silīcija karbīdu galvenokārt izmantoja mehāniskiem slīpēšanas materiāliem un ugunsizturīgiem materiāliem. Izstrādājot ražošanas tehnoloģiju, ir plaši attīstīti augsto tehnoloģiju produkti, un valstis visā pasaulē pievērš lielāku uzmanību progresīvas keramikas industrializācijai. Viņi vairs nav apmierināti ar tradicionālās silīcija karbīda keramikas sagatavošanu. Uzņēmumi, kas ražo augsto tehnoloģiju keramiku, attīstās ātrāk, īpaši attīstītajās valstīs, kur šī parādība ir nozīmīgāka. Ārvalstu ražotāji galvenokārt ietver Saint Gobain, 3M, Ceramtec, Ibiden, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, Aszac, Japan Jingke Ceramics Co., Ltd., Japānas īpašais Ceramics Co., Ltd., IPS keramika utt.
Silīcija karbīda attīstība Ķīnā bija salīdzinoši vēlu, salīdzinot ar tādām attīstītām valstīm kā Eiropa un Amerika. Kopš pirmās rūpnieciskās krāsns SIC ražošanai tika uzcelta pirmajā slīpēšanas riteņu rūpnīcā 1951. gada jūnijā, Ķīna sāka ražot silīcija karbīdu. Vietējie silīcija karbīda keramikas ražotāji galvenokārt tiek koncentrēti Veifangas pilsētā, Šandunas provincē. Pēc profesionāļu domām, tas notiek tāpēc, ka vietējie ogļu ieguves uzņēmumi saskaras ar bankrotu un meklē pārvērtības. Daži uzņēmumi ir ieviesuši attiecīgu aprīkojumu no Vācijas, lai sāktu pētīt un ražot silīcija karbīdu.ZPC ir viens no lielākajiem reakcijas saķepinātā silīcija karbīda ražotājiem.
Pasta laiks: 2009.-2024. Gada novembris