မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဒြပ်ပေါင်းတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများသည် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အာရုံစိုက်ခံရသည်။ သို့သော်၊ စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်ပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာများ (diodes၊ ပါဝါကိရိယာများ) ၏ အနည်းငယ်မျှသာဖြစ်သည်။ ၎င်းကို abrasives၊ cutting materials၊ structural materials၊ optical materials၊ catalyst carriers နှင့် အခြားအရာများအဖြစ်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ယနေ့တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဓာတုတည်ငြိမ်မှု၊ မြင့်မားသောအပူချိန်ခံနိုင်ရည်၊ ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ချေးခံနိုင်ရည်၊ မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှု၊ နိမ့်သောအပူချဲ့ကိန်း၊ နိမ့်သောသိပ်သည်းဆနှင့် မြင့်မားသောစက်မှုစွမ်းအားတို့၏ အားသာချက်များပါရှိသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို အဓိကမိတ်ဆက်ပေးပါသည်။ ၎င်းတို့ကို ဓာတုဗေဒ စက်ယန္တရားများ၊ စွမ်းအင်နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ကာကွယ်ရေး၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ သတ္တုဗေဒ၊ နိုင်ငံတော် ကာကွယ်ရေးနှင့် စစ်ဘက်ဆိုင်ရာ နယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC)ဆီလီကွန်နှင့် ကာဗွန်တို့ ပါဝင်ပြီး အဓိကအားဖြင့် ပုံဆောင်ခဲပုံစံ နှစ်မျိုးပါဝင်သည်- α – SiC (အပူချိန်မြင့်သော တည်ငြိမ်သောအမျိုးအစား) နှင့် β – SiC (အပူချိန်နိမ့်သော တည်ငြိမ်သော အမျိုးအစား) တို့ပါဝင်သည်။ စုစုပေါင်းအမျိုးအစားပေါင်း 200 ကျော်ရှိပြီး β – SiC ၏ 3C SiC နှင့် 2H SiC ၊ 4H SiC ၊ 6H SiC နှင့် α – SiC ၏ 15R SiC တို့သည် ကိုယ်စားလှယ်ဖြစ်သည်။
ပုံတွင် SiC Multibody Structure
အပူချိန် 1600 ℃ အောက်တွင် ရှိသောအခါ SiC သည် β – SiC ပုံစံ ရှိပြီး ရိုးရှင်းသော ဆီလီကွန် နှင့် ကာဗွန် ရောစပ်ထားသော 1450 ℃ ဝန်းကျင်တွင် ပြင်ဆင်နိုင်သည်။ အပူချိန် 1600 ℃ ကျော်လွန်သောအခါ β – SiC သည် α – SiC ၏ အမျိုးမျိုးသော polymorphs အဖြစ်သို့ တဖြည်းဖြည်း ပြောင်းလဲသွားသည်။ 4H SiC ကို 2000 ℃ ဝန်းကျင်တွင် အလွယ်တကူ ထုတ်လုပ်နိုင်သည် ။ 6H နှင့် 15R polymorphs နှစ်ခုလုံးသည် လွယ်ကူသောဖွဲ့စည်းမှုအတွက် 2100 ℃ အထက် မြင့်မားသောအပူချိန် လိုအပ်ပါသည်။ 6H SiC သည် 2200 ℃ ထက်ကျော်လွန်သော အပူချိန်တွင်ပင် အလွန်တည်ငြိမ်နေနိုင်ပြီး၊ ၎င်းကို စက်မှုလုပ်ငန်းခွင်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုစေသည်။
သန့်စင်သောဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အရောင်ကင်းစင်ပြီး ပွင့်လင်းမြင်သာသည့်ပုံဆောင်ခဲဖြစ်ပြီး၊ စက်မှုဆီလီကွန်ကာဗိုက်သည် အရောင်မဲ့၊ အဝါဖျော့ဖျော့၊ အစိမ်းဖျော့ဖျော့၊ အစိမ်းနု၊ အပြာနုရောင်၊ အပြာနုရောင် သို့မဟုတ် အနက်ရောင်အထိ ပွင့်လင်းမြင်သာမှုအဆင့်များကို လျှော့ချနိုင်သည်။ အညစ်ကြေးလုပ်ငန်းသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အရောင်အားဖြင့် အနက်ရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်နှင့် အစိမ်းရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲခြားထားသည်။ အစိမ်းရင့်ရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အစိမ်းရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အဖြစ် သတ်မှတ်ထားပြီး အပြာနုရောင်မှ အနက်ရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အနက်ရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အဖြစ် အမျိုးအစားခွဲခြားထားသည်။ အနက်ရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်နှင့် အစိမ်းရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်များသည် alpha SiC ဆဋ္ဌဂံပုံဆောင်ခဲများဖြစ်ပြီး အစိမ်းရောင်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်မိုက်ခရိုအမှုန့်ကို ယေဘုယျအားဖြင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်ပစ္စည်းများအတွက် ကုန်ကြမ်းအဖြစ် အသုံးပြုကြသည်။
မတူညီသော လုပ်ငန်းစဉ်များဖြင့် ပြင်ဆင်ထားသော Silicon Carbide ကြွေထည်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်
သို့သော် ဆီလီကွန်ကာဘိုင် ကြွေထည်များသည် ကျိုးကြေလွယ်မှုနှင့် ကြွပ်ဆတ်မှု နည်းပါးခြင်း၏ အားနည်းချက်ရှိသည်။ ထို့ကြောင့်၊ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ အမျှင်ဓာတ် (သို့မဟုတ် ပါးသိုင်းမွှေး) အားဖြည့်မှု၊ ကွဲပြားသော အမှုန်အမွှားများကို အားကောင်းစေခြင်း နှင့် gradient functional materials ကဲ့သို့သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို အခြေခံထားသော ပေါင်းစပ်ကြွေထည်များသည် ဆက်တိုက်ဆိုသလို ထွက်ပေါ်လာပြီး ပစ္စည်းတစ်ခုချင်းစီ၏ ခိုင်မာမှုနှင့် ခိုင်ခံ့မှုကို တိုးတက်စေသည်။
စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော တည်ဆောက်ပုံကြွေထည် အပူချိန်မြင့်ပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များကို အပူချိန်မြင့်မီးဖိုများ၊ သံမဏိသတ္တုဗေဒ၊ ရေနံဓာတုဗေဒပစ္စည်းများ၊ စက်မှုအီလက်ထရွန်းနစ်၊ အာကာသ၊ စွမ်းအင်နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ကာကွယ်ရေး၊ အနုမြူစွမ်းအင်၊ မော်တော်ကားများနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ပိုမိုအသုံးချလာကြသည်။
2022 ခုနှစ်တွင် တရုတ်နိုင်ငံရှိ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်တည်ဆောက်ပုံ ကြွေထည်များ၏ စျေးကွက်အရွယ်အစားသည် ယွမ် 18.2 ဘီလီယံအထိ ရှိလာမည်ဖြစ်သည်။ အပလီကေးရှင်းနယ်ပယ်များ ထပ်မံချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် ရေအောက်ပိုင်း တိုးတက်မှု လိုအပ်ချက်များနှင့်အတူ၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်တည်ဆောက်ပုံ ကြွေထည်များ၏ ဈေးကွက်အရွယ်အစားသည် 2025 ခုနှစ်တွင် ယွမ် 29.6 ဘီလီယံအထိ ရောက်ရှိမည်ဟု ခန့်မှန်းရပါသည်။
အနာဂတ်တွင်၊ စွမ်းအင်သစ်များ၊ စွမ်းအင်၊ စက်မှုလုပ်ငန်း၊ ဆက်သွယ်ရေးနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုနှုန်း တိုးလာခြင်းနှင့် နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် တိကျမှုမြင့်မားခြင်း၊ ဝတ်ဆင်မှုမြင့်မားခြင်းနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုမြင့်မားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအစိတ်အပိုင်းများ သို့မဟုတ် အီလက်ထရွန်နစ်အစိတ်အပိုင်းများအတွက် တင်းကျပ်သောလိုအပ်ချက်များနှင့်အတူ ဆီလီကွန်ကာဘိုင်ကြွေထည်ပစ္စည်းများ၏စျေးကွက်အရွယ်အစားသည် ဆက်လက်တိုးချဲ့သွားဖွယ်ရှိသည်။
ဆီလီကွန်ကာဘိုင် ကြွေထည်များကို ၎င်းတို့၏ အပူချိန်မြင့်မားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ၊ မီးခံနိုင်ရည်နှင့် အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည်တို့ကြောင့် ကြွေထည်မီးဖိုများတွင် အသုံးပြုကြသည်။ ၎င်းတို့အနက်၊ ကြိတ်စက်မီးဖိုများကို အခြောက်ခံခြင်း၊ မီးရှို့ခြင်းနှင့် အပူပေးခြင်းတို့ကို ကုသရန်အတွက် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီအပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် အီလက်ထရွန်းဓာတ်ပစ္စည်းများကို အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။ လီသီယမ်ဘက်ထရီသည် အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သည့် အရာဝတ္ထုများသည် စွမ်းအင်သစ်ကားများအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေမီးဖို ပရိဘောဂသည် မီးဖို၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး မီးဖို၏ ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည်ကို တိုးတက်စေပြီး စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို သိသိသာသာ လျှော့ချနိုင်သည်။
ဆီလီကွန်ကာဘိုင် ကြွေထည်ပစ္စည်းများကို မော်တော်ကားအစိတ်အပိုင်းအမျိုးမျိုးတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။ ထို့အပြင်၊ SiC ကိရိယာများကို PCUs (ယာဉ်ပေါ်ရှိ DC/DC ကဲ့သို့သော ပါဝါထိန်းချုပ်မှုယူနစ်များ) နှင့် စွမ်းအင်သစ်ကားများ၏ OBCs (အားသွင်းယူနစ်များ) တွင် အဓိကအသုံးပြုပါသည်။ SiC ကိရိယာများသည် PCU စက်ပစ္စည်းများ၏ အလေးချိန်နှင့် ထုထည်ကို လျှော့ချနိုင်သည်၊ ခလုတ်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချနိုင်ပြီး စက်များ၏ အလုပ်လုပ်ပုံအပူချိန်နှင့် စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ ယူနစ်ပါဝါအဆင့်ကို တိုးမြှင့်ရန်၊ ဆားကစ်ဖွဲ့စည်းပုံအား ရိုးရှင်းစေရန်၊ ပါဝါသိပ်သည်းဆကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် OBC အားသွင်းစဉ်အတွင်း အားသွင်းမှုနှုန်းကို တိုးမြှင့်ရန်လည်း ဖြစ်နိုင်သည်။ လက်ရှိတွင် ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ ကားကုမ္ပဏီများသည် မော်ဒယ်များစွာတွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အသုံးပြုလာကြပြီး ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို အကြီးစားအသုံးပြုမှုသည် ခေတ်ရေစီးကြောင်းတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။
photovoltaic ဆဲလ်များ ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ဆီလီကွန်ကာဘိုင် ကြွေထည်များကို အဓိက သယ်ဆောင်သည့် ပစ္စည်းများအဖြစ် အသုံးပြုသောအခါတွင် ထွက်ပေါ်လာသော ထုတ်ကုန်များဖြစ်သည့် လှေထောက်များ၊ လှေသေတ္တာများနှင့် ပိုက်ဆက်စပ်ပစ္စည်းများသည် အပူတည်ငြိမ်မှု ကောင်းမွန်ပြီး မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် အသုံးပြုသည့်အခါ ပုံပျက်မသွားဘဲ အန္တရာယ်ရှိသော ညစ်ညမ်းမှုများ မဖြစ်ပေါ်စေပါ။ ၎င်းတို့သည် အသုံးများသော Quartz လှေထောက်များ၊ လှေသေတ္တာများနှင့် ပိုက်ဆက်ကြောင်းများကို အစားထိုးနိုင်ပြီး သိသာထင်ရှားသော ကုန်ကျစရိတ် အားသာချက်များရှိသည်။
ထို့အပြင်၊ photovoltaic silicon carbide ပါဝါကိရိယာများအတွက်စျေးကွက်အလားအလာမှာကျယ်ပြန့်သည်။ SiC ပစ္စည်းများသည် ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ဂိတ်တာဝန်ခံနှင့် ပြောင်းပြန်ပြန်လည်ရယူသည့် အားသွင်းမှုဆိုင်ရာ လက္ခဏာများတွင် နည်းပါးသည်။ SiC Mosfet သို့မဟုတ် SiC Mosfet ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် SiC SBD photovoltaic အင်ဗာတာများနှင့် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုခြင်းဖြင့် စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုကို 96% မှ 99% ကျော်အထိ တိုးမြှင့်နိုင်ပြီး စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုကို 50% နှင့် စက်လည်ပတ်မှုသက်တမ်းကို အဆ 50 တိုးမြင့်စေပါသည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်များ ပေါင်းစပ်မှုကို 1890 ခုနှစ်များ မှ ပြန်လည်ခြေရာခံနိုင်သည် ၊ ဆီလီကွန် ကာဗိုက်ကို စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကြိတ်ခွဲသည့် ပစ္စည်းများ နှင့် refractory ပစ္စည်းများ အတွက် အဓိက အသုံးပြုခဲ့ သည် ။ ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ နည်းပညာမြင့် SiC ထုတ်ကုန်များသည် ကျယ်ပြန့်စွာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာပြီး ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ နိုင်ငံများသည် အဆင့်မြင့် ကြွေထည်များကို စက်မှုလုပ်ငန်းအဖြစ်သို့ ပိုမိုအာရုံစိုက်လာကြသည်။ ရိုးရာ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်များ ပြင်ဆင်မှုအပေါ် သူတို့ ကျေနပ်မှု မရှိတော့ပါ။ နည်းပညာမြင့် ကြွေထည်များ ထုတ်လုပ်သည့် လုပ်ငန်းများသည် အထူးသဖြင့် ဤဖြစ်စဉ်သည် ပိုမိုသိသာထင်ရှားသည့် ဖွံ့ဖြိုးပြီးနိုင်ငံများတွင် ပိုမိုလျင်မြန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာပါသည်။ နိုင်ငံခြားထုတ်လုပ်သူများသည် အဓိကအားဖြင့် 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 စသည်တို့ဖြစ်သည်။
တရုတ်နိုင်ငံတွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ထုတ်လုပ်မှုသည် ဥရောပနှင့် အမေရိကကဲ့သို့ ဖွံ့ဖြိုးပြီးနိုင်ငံများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အတော်လေး နောက်ကျနေပါသည်။ ပထမဆုံးစက်မှုလုပ်ငန်း SiC ကို ၁၉၅၁ ခုနှစ် ဇွန်လတွင် First Grinding Wheel Factory တွင် တည်ဆောက်ခဲ့ပြီးကတည်းက တရုတ်နိုင်ငံသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို စတင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်များကို ပြည်တွင်းထုတ်လုပ်သူများမှာ အဓိကအားဖြင့် ရှန်တုံပြည်နယ်၊ Weifang မြို့၌ အာရုံစိုက်ကြသည်။ ကျွမ်းကျင်ပညာရှင်များ၏ ပြောကြားချက်အရ ယင်းသည် ပြည်တွင်းကျောက်မီးသွေးတူးဖော်ရေး လုပ်ငန်းများသည် ဒေဝါလီခံခြင်းနှင့် အသွင်ပြောင်းရန် ကြိုးပမ်းနေခြင်းကြောင့် ဖြစ်သည်။ အချို့သောကုမ္ပဏီများသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကို စတင်သုတေသနပြုပြီး ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ဂျာမနီမှ သက်ဆိုင်ရာ စက်ကိရိယာများကို မိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်။ZPC သည် တုံ့ပြန်မှု sintered ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏အကြီးဆုံးထုတ်လုပ်သူဖြစ်သည်။
စာတိုက်အချိန်- နိုဝင်ဘာ-၀၉-၂၀၂၄