Under de senaste åren har Silicon Carbide Compound Semiconductors fått omfattande uppmärksamhet i branschen. Som ett högpresterande material är emellertid kiselkarbid endast en liten del av elektroniska enheter (dioder, kraftanordningar). Det kan också användas som slipmedel, skärmaterial, strukturella material, optiska material, katalysatorbärare och mer. Idag introducerar vi främst kiselkarbideramik, som har fördelarna med kemisk stabilitet, hög temperaturmotstånd, slitmotstånd, korrosionsbeständighet, hög värmeledningsförmåga, låg termisk expansionskoefficient, låg densitet och hög mekanisk styrka. De används allmänt inom områden som kemiska maskiner, energi och miljöskydd, halvledare, metallurgi, nationell försvar och militärindustri.
Kiselkarbid (sic)Innehåller kisel och kol och är en typisk strukturell multtyp, främst inklusive två kristallformer: α-SiC (hög temperatur stabil typ) och ß-SiC (låg-temperatur stabil typ). Det finns mer än 200 multityper totalt, bland vilka 3c -sic av ß - SiC och 2h SiC, 4H SiC, 6H SiC och 15R SiC av α - sic är representativa.
Figur Sic multikroppsstruktur
När temperaturen är under 1600 ℃ finns SiC i form av p - SiC och kan framställas från en enkel blandning av kisel och kol vid cirka 1450 ℃. När temperaturen överstiger 1600 ℃ förvandlas ß - SIC långsamt till olika polymorfer av a -SIC. 4h Sic genereras lätt cirka 2000 ℃; Både 6H och 15R -polymorfer kräver höga temperaturer över 2100 ℃ för enkel bildning; 6H SIC kan förbli mycket stabil även vid temperaturer som överstiger 2200 ℃, vilket gör det allmänt använt i industriella tillämpningar.
Ren kiselkarbid är en färglös och transparent kristall, medan industriell kiselkarbid kan vara färglös, ljusgul, ljusgrön, mörkgrön, ljusblå, mörkblå eller till och med svart, med minskande transparensnivåer. Den slipande industrin kategoriserar kiselkarbid i två typer baserade på färg: svart kiselkarbid och grön kiselkarbid. Färglös till mörkgrön kiselkarbid klassificeras som grön kiselkarbid, medan ljusblå till svart kiselkarbid klassificeras som svart kiselkarbid. Svart kiselkarbid och grön kiselkarbid är båda alfa -sic hexagonala kristaller, och grön kiselkarbidmikropulver används vanligtvis som råmaterial för kiselkarbid keramik.
Prestanda för kiselkarbid keramik framställd av olika processer
Silikonkarbid keramik har emellertid nackdelen med låg frakturtillighet och hög sprödhet. Under de senaste åren har sammansatt keramik baserad på kiselkarbidkeramik, såsom fiber (eller whisker) förstärkning, heterogen partikeldispersionsförstärkning och gradientfunktionella material, framkommit successivt och förbättrat segheten och styrkan hos enskilda material.
Som ett högpresterande strukturellt keramiskt högtemperaturmaterial har kiselkarbidkeramik i allt högre grad applicerats i högtemperaturugnar, stålmetallurgi, petrokemikalier, mekanisk elektronik, flyg-, energi- och miljöskydd, kärnkraft, bilar och andra fält.
År 2022 förväntas marknadsstorleken för kiselkarbidstrukturkeramik i Kina nå 18,2 miljarder yuan. Med ytterligare utvidgning av applikationsfält och nedströms tillväxtbehov uppskattas att marknadsstorleken för kiselkarbidstrukturell keramik kommer att nå 29,6 miljarder yuan år 2025.
I framtiden, med den ökande penetrationshastigheten för nya energifordon, energi, industri, kommunikation och andra områden, såväl som de allt strikt strikta kraven för högprecision, hög slitstyrka och hög tillförlitlighet mekaniska komponenter eller elektroniska komponenter inom olika områden, är marknadsstorleken för kiselkarbid keramiska produkter att fortsätta att expandera, bland vilka nya energifordon och fotovolt är viktiga utvecklingsområden.
Kiselkarbid keramik används i keramiska ugnar på grund av deras utmärkta mekaniska egenskaper högtemperatur, brandmotstånd och termisk chockmotstånd. Bland dem används rullugnar huvudsakligen för torkning, sintring och värmebehandling av litiumjonbatteripositiva elektrodmaterial, negativa elektrodmaterial och elektrolyter. Litiumbatteripositiva och negativa elektrodmaterial är nödvändiga för nya energifordon. Kiselkarbid keramiska ugnsmöbler är en nyckelkomponent i ugnar, vilket kan förbättra ugnens produktionskapacitet och avsevärt minska energiförbrukningen.
Keramiska produkter med kiselkarbid används också allmänt i olika bilkomponenter. Dessutom används SIC-enheter huvudsakligen i PCU: er (kraftkontrollenheter, såsom DC/DC ombord) och OBC: er (laddningsenheter) av nya energifordon. SIC -enheter kan minska vikten och volymen av PCU -utrustning, minska switchförlusterna och förbättra enhetens arbetstemperatur och systemeffektivitet; Det är också möjligt att öka enhetens effektnivå, förenkla kretsstrukturen, förbättra effektdensiteten och öka laddningshastigheten under OBC -laddning. För närvarande har många bilföretag runt om i världen använt kiselkarbid i flera modeller, och det storskaliga antagandet av kiselkarbid har blivit en trend.
När kiselkarbid keramik används som nyckelbärarmaterial i produktionsprocessen för fotovoltaiska celler, deformeras de resulterande produkterna som båtstöd, båtlådor och rörbeslag god termisk stabilitet, deformeras inte när de används vid höga temperaturer och producerar inte skadliga föroreningar. De kan ersätta de vanligt använda kvartsbåtstöden, båtlådorna och rörbeslag och ha betydande kostnadsfördelar.
Dessutom är marknadsutsikterna för fotovoltaiska kiselkarbidkraftsanordningar breda. SIC -material har lägre motstånd, grindladdning och omvänd återhämtningsavgiftsegenskaper. Att använda SIC MOSFET eller SIC MOSFET i kombination med SIC SBD -fotovoltaiska inverterare kan öka omvandlingseffektiviteten från 96%till över 99%, minska energiförlusten med mer än 50%och öka livslängden för utrustningen med 50 gånger.
Syntesen av kiselkarbid keramik kan spåras tillbaka till 1890 -talet, då kiselkarbid huvudsakligen användes för mekaniska slipmaterial och eldfasta material. Med utvecklingen av produktionsteknologi har högteknologiska SIC-produkter utvecklats i stor utsträckning, och länder runt om i världen ägnar mer uppmärksamhet åt industrialiseringen av avancerad keramik. De är inte längre nöjda med beredningen av traditionell kiselkarbid keramik. Företag som producerar högteknologisk keramik utvecklas snabbare, särskilt i utvecklade länder där detta fenomen är mer betydande. Utländska tillverkare inkluderar främst 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, etc.
Utvecklingen av kiselkarbid i Kina var relativt sent jämfört med utvecklade länder som Europa och Amerika. Sedan den första industriella ugnen för tillverkning av SIC byggdes på den första slipfabriken i juni 1951 började Kina producera kiselkarbid. Inhemska tillverkare av kiselkarbidkeramik är huvudsakligen koncentrerade i Weifang City, Shandong -provinsen. Enligt proffs beror detta på att lokala kolbrytningsföretag står inför konkurs och söker omvandling. Vissa företag har infört relevant utrustning från Tyskland för att börja undersöka och producera kiselkarbid.ZPC är en av de största tillverkaren av reaktionssintrad kiselkarbid.
Post Time: Nov-09-2024