F’dawn l-aħħar snin, semikondutturi komposti tas-silikon tal-karbur irċivew attenzjoni mifruxa fl-industrija. Madankollu, bħala materjal ta 'prestazzjoni għolja, il-karbur tas-silikon huwa biss parti żgħira ta' apparati elettroniċi (dijodi, apparati tal-enerġija). Jista 'jintuża wkoll bħala brix, materjali tal-qtugħ, materjali strutturali, materjali ottiċi, trasportaturi tal-katalist, u aktar. Illum, aħna prinċipalment nintroduċu ċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon, li għandhom il-vantaġġi ta 'stabbiltà kimika, reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għall-ilbies, reżistenza għall-korrużjoni, konduttività termali għolja, koeffiċjent ta' espansjoni termika baxxa, densità baxxa, u saħħa mekkanika għolja. Huma użati ħafna f'oqsma bħal makkinarju kimiku, enerġija u protezzjoni ambjentali, semikondutturi, metallurġija, difiża nazzjonali u industrija militari.
Silicon Carbide (sic)Fih is-silikon u l-karbonju, u huwa kompost strutturali tipiku b'ħafna tip, inkluż l-aktar żewġ forom tal-kristall: α - sic (tip stabbli ta 'temperatura għolja) u β - sic (tip stabbli b'temperatura baxxa). Hemm aktar minn 200 tip multi b'kollox, li fosthom it-3C sic ta 'β-sic u l-2H sic, 4H sic, 6H sic, u 15R sic ta' α-sic huma rappreżentattivi.
Figura SIC Struttura Multibody
Meta t-temperatura tkun taħt il-1600 ℃, SIC teżisti fil-forma ta 'β - sic u tista' tkun ippreparata minn taħlita sempliċi ta 'silikon u karbonju għal madwar 1450 ℃. Meta t-temperatura taqbeż il-1600 ℃, β - sic tittrasforma bil-mod f'diversi polimorfi ta 'α-sic. 4H sic huwa faċilment iġġenerat għal madwar 2000 ℃; Kemm il-polimorfi 6H u 15R jeħtieġu temperaturi għoljin 'il fuq minn 2100 ℃ għal formazzjoni faċli; 6h sic jista 'jibqa' stabbli ħafna anke f'temperaturi li jaqbżu t-2200 ℃, u dan jagħmilha użata ħafna f'applikazzjonijiet industrijali.
Il-karbur tas-silikon pur huwa kristall bla kulur u trasparenti, filwaqt li l-karbur tas-silikon industrijali jista 'jkun bla kulur, isfar ċar, aħdar ċar, aħdar skur, blu ċar, blu, blu skur, jew saħansitra iswed, b'livelli ta' trasparenza li qed jonqsu. L-industrija tal-brix tikkategorizza l-karbur tas-silikon f'żewġ tipi bbażati fuq il-kulur: karbur tas-silikon iswed u karbur tas-silikon aħdar. Il-karbur tas-silikon bla kulur għal aħdar skur huwa kklassifikat bħala karbur tas-silikon aħdar, filwaqt li l-karbur tas-silikon blu għal iswed għal iswed huwa kklassifikat bħala karbur tas-silikon iswed. Il-karbur tas-silikon iswed u l-karbur tas-silikon aħdar huma kemm kristalli eżagonali alfa sic, u l-mikro trab tal-karbur tas-silikon aħdar ġeneralment jintuża bħala l-materja prima għaċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon.
Prestazzjoni taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon ippreparat minn proċessi differenti
Madankollu, iċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon għandha l-iżvantaġġ ta 'ebusija baxxa ta' ksur u fraġilità għolja. Għalhekk, f'dawn l-aħħar snin, ċeramika komposta bbażata fuq ċeramika tal-karbur tas-silikon, bħal rinforz tal-fibra (jew whisker), tisħiħ eteroġenju tal-partiċelli, u materjali funzjonali tal-gradjent, ħarġu suċċessivament, itejbu l-ebusija u s-saħħa tal-materjali individwali.
Bħala materjal strutturali taċ-ċeramika strutturali ta 'temperatura għolja, iċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon ġiet dejjem aktar applikata f'forn ta' temperatura għolja, metallurġija tal-azzar, petrokimiċi, elettronika mekkanika, aerospazjali, aerospazjali, enerġija u protezzjoni ambjentali, enerġija nukleari, karozzi u oqsma oħra.
Fl-2022, id-daqs tas-suq taċ-ċeramika strutturali tal-karbur tas-silikon fiċ-Ċina huwa mistenni li jilħaq 18.2 biljun wan. B'aktar espansjoni ta 'oqsma ta' applikazzjoni u bżonnijiet ta 'tkabbir' l isfel, huwa stmat li d-daqs tas-suq taċ-ċeramika strutturali tas-silikon karbur se jilħaq 29.6 biljun wan sal-2025.
Fil-futur, bir-rata ta 'penetrazzjoni dejjem tiżdied ta' vetturi ta 'enerġija ġodda, enerġija, industrija, komunikazzjoni u oqsma oħra, kif ukoll ir-rekwiżiti dejjem aktar stretti għal preċiżjoni għolja, reżistenza għolja għall-ilbies, u komponenti mekkaniċi ta' affidabbiltà għolja jew komponenti elettroniċi f'diversi oqsma, id-daqs tas-suq ta 'prodotti taċ-ċeramika tas-silikon carbide huwa mistenni li jespandi, fosthom vetturi ta' enerġija ġodda u fotovolti ta 'l-iżvilupp importanti.
Iċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon tintuża fil-fran taċ-ċeramika minħabba l-proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti tagħhom ta 'temperatura għolja, reżistenza għan-nar, u reżistenza għal xokk termali. Fost dawn, fran tar-rombli huma prinċipalment użati għat-tnixxif, is-sinterizzazzjoni, u t-trattament tas-sħana ta 'materjali tal-elettrodi pożittivi tal-batterija tal-jone tal-litju, materjali negattivi tal-elettrodi, u elettroliti. Il-batterija tal-litju pożittivi u materjali tal-elettrodi negattivi huma indispensabbli għal vetturi ta 'enerġija ġodda. L-għamara tal-kalkari taċ-ċeramika tas-silikon hija komponent ewlieni tal-fran, li tista 'ttejjeb il-kapaċità tal-produzzjoni tal-kalkara u tnaqqas b'mod sinifikanti l-konsum tal-enerġija.
Il-prodotti taċ-ċeramika tas-silikon karbur huma wkoll użati ħafna f'diversi komponenti tal-karozzi. Barra minn hekk, l-apparati SIC jintużaw prinċipalment fil-PCUs (unitajiet ta 'kontroll tal-enerġija, bħal DC / DC abbord) u OBCs (unitajiet ta' ċċarġjar) ta 'vetturi ta' enerġija ġodda. L-apparati SIC jistgħu jnaqqsu l-piż u l-volum tat-tagħmir tal-PCU, inaqqsu t-telf tal-iswiċċ, u jtejbu t-temperatura tax-xogħol u l-effiċjenza tas-sistema tal-apparati; Huwa wkoll possibbli li jiżdied il-livell tal-qawwa tal-unità, tissimplifika l-istruttura taċ-ċirkwit, ittejjeb id-densità tal-qawwa u żżid il-veloċità tal-iċċarġjar waqt l-iċċarġjar OBC. Fil-preżent, ħafna kumpaniji tal-karozzi madwar id-dinja użaw il-karbur tas-silikon f'mudelli multipli, u l-adozzjoni fuq skala kbira ta 'karbur tas-silikon saret xejra.
Meta ċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon tintuża bħala materjali tat-trasportatur ewlenin fil-proċess ta 'produzzjoni ta' ċelloli fotovoltajċi, il-prodotti li jirriżultaw bħalma huma l-irfid tad-dgħajjes, il-kaxex tad-dgħajjes, u l-fittings tal-pajpijiet għandhom stabbiltà termali tajba, ma jiddeformawx meta jintużaw f'temperaturi għoljin, u ma jipproduċux pollutanti ta 'ħsara. Jistgħu jissostitwixxu l-irfid tad-dgħajsa tal-kwarz użati b'mod komuni, kaxex tad-dgħajjes, u tagħmir tal-pajpijiet, u għandhom vantaġġi sinifikanti fl-ispejjeż.
Barra minn hekk, il-prospetti tas-suq għall-apparati tal-enerġija tal-karbur tas-silikon fotovoltajku huma wesgħin. Il-materjali SIC għandhom reżistenza aktar baxxa, ħlas tal-bieb, u karatteristiċi ta 'ħlas ta' rkupru b'lura. L-użu ta 'SIC MOSFET jew SIC MOSFET flimkien ma' inverters fotovoltajċi SBD SIC jista 'jżid l-effiċjenza tal-konverżjoni minn 96% għal aktar minn 99%, inaqqas it-telf ta' enerġija b'aktar minn 50%, u jżid il-ħajja taċ-ċiklu tat-tagħmir b'50 darba.
Is-sintesi taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon tista 'tiġi rintraċċata għas-snin 1890, meta l-karbur tas-silikon intuża prinċipalment għal materjali mekkaniċi tat-tħin u materjali refrattarji. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-produzzjoni, prodotti SIC ta 'teknoloġija għolja ġew żviluppati b'mod wiesa', u l-pajjiżi madwar id-dinja qed jagħtu aktar attenzjoni lill-industrijalizzazzjoni taċ-ċeramika avvanzata. M'għadhomx sodisfatti bil-preparazzjoni taċ-ċeramika tradizzjonali tas-silikon tal-karbur. L-intrapriżi li jipproduċu ċeramika ta 'teknoloġija għolja qed jiżviluppaw aktar malajr, speċjalment f'pajjiżi żviluppati fejn dan il-fenomenu huwa aktar sinifikanti. Manifatturi barranin jinkludu prinċipalment 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, eċċ.
L-iżvilupp ta 'karbur tas-silikon fiċ-Ċina kien relattivament tard meta mqabbel ma' pajjiżi żviluppati bħall-Ewropa u l-Amerika. Peress li l-ewwel forn industrijali għall-manifattura SIC inbena fl-ewwel fabbrika tar-roti tat-tħin f'Ġunju tal-1951, iċ-Ċina bdiet tipproduċi karbur tas-silikon. Il-manifatturi domestiċi taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon huma prinċipalment ikkonċentrati fil-Belt ta 'Weifang, il-Provinċja ta' Shandong. Skond il-professjonisti, dan huwa minħabba li l-intrapriżi lokali tal-minjieri tal-faħam qed jiffaċċjaw falliment u jfittxu trasformazzjoni. Xi kumpaniji introduċew tagħmir rilevanti mill-Ġermanja biex jibdew jirriċerkaw u jipproduċu karbur tas-silikon.ZPC huwa wieħed mill-ikbar manifattur ta 'karbur tas-silikon sinterizzat ta' reazzjoni.
Ħin ta 'wara: Nov-09-2024