Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, semikonduktor kompaun karbida silikon telah mendapat perhatian yang meluas dalam industri. Walau bagaimanapun, sebagai bahan berprestasi tinggi, karbida silikon hanya sebahagian kecil daripada peranti elektronik (diod, peranti kuasa). Ia juga boleh digunakan sebagai penyokong, bahan pemotongan, bahan struktur, bahan optik, pembawa pemangkin, dan banyak lagi. Hari ini, kami memperkenalkan seramik karbida silikon, yang mempunyai kelebihan kestabilan kimia, rintangan suhu tinggi, rintangan haus, rintangan kakisan, kekonduksian terma yang tinggi, pekali pengembangan haba yang rendah, ketumpatan rendah, dan kekuatan mekanikal yang tinggi. Mereka digunakan secara meluas dalam bidang seperti jentera kimia, tenaga dan perlindungan alam sekitar, semikonduktor, metalurgi, pertahanan negara dan industri ketenteraan.
Karbida silikon (sic)Mengandungi silikon dan karbon, dan merupakan sebatian struktur berbilang jenis biasa, terutamanya termasuk dua bentuk kristal: α-sic (jenis stabil suhu tinggi) dan β-sic (jenis stabil suhu rendah). Terdapat lebih daripada 200 jenis pelbagai jenis, di antaranya 3c sic β - sic dan 2h sic, 4h sic, 6h sic, dan 15r sic α - sic adalah wakil.
Rajah SIC Multibody Struktur
Apabila suhu di bawah 1600 ℃, SIC wujud dalam bentuk β - sic dan boleh disediakan dari campuran silikon dan karbon yang mudah pada sekitar 1450 ℃. Apabila suhu melebihi 1600 ℃, β - sic perlahan -lahan berubah menjadi pelbagai polimorf α - sic. 4h sic mudah dihasilkan pada sekitar tahun 2000 ℃; Kedua -dua polimorf 6H dan 15R memerlukan suhu tinggi di atas 2100 ℃ untuk pembentukan mudah; 6h sic boleh kekal stabil walaupun pada suhu melebihi 2200 ℃, menjadikannya digunakan secara meluas dalam aplikasi perindustrian.
Karbida silikon tulen adalah kristal yang tidak berwarna dan telus, manakala karbida silikon industri boleh berwarna, kuning pucat, hijau muda, hijau gelap, biru muda, biru gelap, atau hitam, dengan tahap ketelusan yang berkurangan. Industri kasar mengkategorikan karbida silikon menjadi dua jenis berdasarkan warna: karbida silikon hitam dan karbida silikon hijau. Karbida silikon hijau yang tidak berwarna untuk diklasifikasikan sebagai karbida silikon hijau, manakala cahaya biru hingga karbida silikon hitam diklasifikasikan sebagai karbida silikon hitam. Karbida silikon hitam dan karbida silikon hijau adalah kristal heksagon alpha sic, dan serbuk mikro silikon karbida hijau biasanya digunakan sebagai bahan mentah untuk seramik karbida silikon.
Prestasi seramik karbida silikon yang disediakan oleh proses yang berbeza
Walau bagaimanapun, seramik karbida silikon mempunyai kelemahan kelemahan patah rendah dan kelembutan yang tinggi. Oleh itu, dalam tahun -tahun kebelakangan ini, seramik komposit berdasarkan seramik karbida silikon, seperti pengukuhan serat (atau whisker), pengukuhan penyebaran zarah heterogen, dan bahan -bahan fungsi kecerunan, telah muncul secara berturut -turut, meningkatkan ketangguhan dan kekuatan bahan individu.
Sebagai bahan suhu tinggi seramik yang berprestasi tinggi, seramik karbida silikon semakin digunakan dalam tanur suhu tinggi, metalurgi keluli, petrokimia, elektronik mekanikal, aeroangkasa, tenaga dan perlindungan alam sekitar, tenaga nuklear, kereta dan ladang lain.
Pada tahun 2022, saiz pasaran Silicon Carbide Structural Seramik di China dijangka mencapai 18.2 bilion yuan. Dengan pengembangan bidang aplikasi dan keperluan pertumbuhan hiliran, dianggarkan bahawa saiz pasaran seramik struktur karbida silikon akan mencapai 29.6 bilion yuan menjelang 2025.
Pada masa akan datang, dengan peningkatan kadar penembusan kenderaan tenaga baru, tenaga, industri, komunikasi dan bidang lain, serta keperluan yang semakin ketat untuk ketepatan tinggi, rintangan haus yang tinggi, dan komponen mekanikal kebolehpercayaan yang tinggi atau komponen elektronik dalam pelbagai bidang.
Seramik karbida silikon digunakan dalam tanur seramik kerana sifat mekanik suhu tinggi yang sangat baik, rintangan kebakaran, dan rintangan kejutan terma. Antaranya, tanur roller digunakan terutamanya untuk pengeringan, sintering, dan rawatan haba bahan elektrod positif bateri lithium-ion, bahan elektrod negatif, dan elektrolit. Bahan elektrod positif dan negatif bateri sangat diperlukan untuk kenderaan tenaga baru. Silicon Carbide Kiln Furniture adalah komponen utama tanur, yang dapat meningkatkan kapasiti pengeluaran tanur dan mengurangkan penggunaan tenaga dengan ketara.
Produk seramik karbida silikon juga digunakan secara meluas dalam pelbagai komponen automotif. Di samping itu, peranti SIC digunakan terutamanya dalam PCU (unit kawalan kuasa, seperti DC/DC) dan OBC (unit pengecasan) kenderaan tenaga baru. Peranti SIC boleh mengurangkan berat dan jumlah peralatan PCU, mengurangkan kerugian suis, dan meningkatkan suhu kerja dan kecekapan sistem peranti; Ia juga mungkin untuk meningkatkan tahap kuasa unit, memudahkan struktur litar, meningkatkan ketumpatan kuasa, dan meningkatkan kelajuan pengecasan semasa pengisian OBC. Pada masa ini, banyak syarikat kereta di seluruh dunia telah menggunakan karbida silikon dalam pelbagai model, dan penggunaan silikon karbida besar telah menjadi trend.
Apabila seramik karbida silikon digunakan sebagai bahan pembawa utama dalam proses pengeluaran sel -sel fotovoltaik, produk yang dihasilkan seperti sokongan bot, kotak bot, dan kelengkapan paip mempunyai kestabilan haba yang baik, tidak berubah apabila digunakan pada suhu tinggi, dan tidak menghasilkan bahan pencemar yang berbahaya. Mereka boleh menggantikan sokongan bot kuarza yang biasa digunakan, kotak bot, dan kelengkapan paip, dan mempunyai kelebihan kos yang ketara.
Di samping itu, prospek pasaran untuk peranti kuasa karbida silikon fotovoltaik adalah luas. Bahan -bahan sic mempunyai lebih rendah pada rintangan, caj pintu, dan ciri -ciri caj pemulihan terbalik. Menggunakan SIC MOSFET atau SIC MOSFET yang digabungkan dengan penyongsang fotovoltaik SIC SBD dapat meningkatkan kecekapan penukaran dari 96%hingga lebih dari 99%, mengurangkan kehilangan tenaga lebih dari 50%, dan meningkatkan hayat kitaran peralatan sebanyak 50 kali.
Sintesis seramik karbida silikon dapat dikesan kembali ke tahun 1890 -an, ketika karbida silikon terutama digunakan untuk bahan pengisaran mekanikal dan bahan refraktori. Dengan pembangunan teknologi pengeluaran, produk SIC berteknologi tinggi telah dibangunkan secara meluas, dan negara-negara di seluruh dunia memberi perhatian lebih kepada perindustrian seramik maju. Mereka tidak lagi berpuas hati dengan penyediaan seramik karbida silikon tradisional. Perusahaan yang menghasilkan seramik berteknologi tinggi berkembang dengan lebih pesat, terutama di negara maju di mana fenomena ini lebih penting. Pengeluar asing terutamanya termasuk Saint Gobain, 3m, Ceramtec, ibiden, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, Aszac, Jepun Jingke Ceramics Co., Ltd., Jepun Special Ceramics Co., Ltd., IPS Ceramics, dll.
Perkembangan karbida silikon di China agak lewat berbanding negara maju seperti Eropah dan Amerika. Sejak relau perindustrian pertama untuk pembuatan SIC dibina di kilang roda pengisaran pertama pada bulan Jun 1951, China mula menghasilkan karbida silikon. Pengilang domestik seramik karbida silikon terutamanya tertumpu di Weifang City, wilayah Shandong. Menurut profesional, ini adalah kerana perusahaan perlombongan arang batu tempatan menghadapi kebankrapan dan mencari transformasi. Sesetengah syarikat telah memperkenalkan peralatan yang relevan dari Jerman untuk memulakan penyelidikan dan menghasilkan karbida silikon.ZPC adalah salah satu pengeluar terbesar reaksi silikon silikon karbida.
Masa Post: Nov-09-2024