Katika miaka ya hivi karibuni, semiconductors ya kiwanja cha silicon wamepokea umakini mkubwa katika tasnia hiyo. Walakini, kama nyenzo ya utendaji wa juu, carbide ya silicon ni sehemu ndogo tu ya vifaa vya elektroniki (diode, vifaa vya nguvu). Inaweza pia kutumika kama abrasives, vifaa vya kukata, vifaa vya miundo, vifaa vya macho, wabebaji wa kichocheo, na zaidi. Leo, tunaanzisha hasa kauri za carbide za silicon, ambazo zina faida za utulivu wa kemikali, upinzani wa joto la juu, upinzani wa kuvaa, upinzani wa kutu, ubora wa juu wa mafuta, mgawo wa chini wa mafuta, mgawo wa chini, na nguvu ya juu ya mitambo. Zinatumika sana katika nyanja kama mashine za kemikali, nishati na ulinzi wa mazingira, semiconductors, madini, ulinzi wa kitaifa na tasnia ya jeshi.
Carbide ya Silicon (sic)Inayo silicon na kaboni, na ni kiwanja cha kawaida cha muundo wa aina nyingi, haswa ikiwa ni pamoja na aina mbili za kioo: α-sic (aina ya hali ya juu) na β-sic (aina ya chini ya joto). Kuna zaidi ya aina 200 nyingi kwa jumla, kati ya ambayo 3C sic ya β - sic na 2H SIC, 4H sic, 6H sic, na 15R sic ya α - sic ni mwakilishi.
Kielelezo SIC Multibody muundo
Wakati hali ya joto iko chini ya 1600 ℃, SIC inapatikana katika mfumo wa β - SIC na inaweza kutayarishwa kutoka kwa mchanganyiko rahisi wa silicon na kaboni karibu 1450 ℃. Wakati hali ya joto inazidi 1600 ℃, β - SIC polepole hubadilika kuwa polymorphs anuwai ya α - sic. 4H SIC hutolewa kwa urahisi karibu 2000 ℃; Polymorphs zote mbili za 6H na 15R zinahitaji joto la juu zaidi ya 2100 ℃ kwa malezi rahisi; 6H SIC inaweza kubaki thabiti sana hata kwa joto linalozidi 2200 ℃, na kuifanya itumike sana katika matumizi ya viwandani.
Carbide safi ya silicon ni glasi isiyo na rangi na ya uwazi, wakati carbide ya silicon ya viwandani inaweza kuwa isiyo na rangi, rangi ya manjano, kijani kibichi, kijani kibichi, bluu nyepesi, bluu ya giza, au hata nyeusi, na viwango vya uwazi. Sekta ya abrasive huweka carbide ya silicon katika aina mbili kulingana na rangi: carbide nyeusi ya silicon na carbide ya kijani ya silicon. Haina rangi ya kijani kibichi cha silicon carbide imeorodheshwa kama carbide ya kijani kibichi, wakati mwanga wa bluu hadi carbide nyeusi ya silicon huainishwa kama carbide nyeusi ya silicon. Carbide nyeusi ya silicon na carbide ya kijani ya silicon ni fuwele za alpha sic hexagonal, na poda ya kijani ya carbide ya kijani hutumiwa kwa ujumla kama malighafi ya kauri ya carbide ya silicon.
Utendaji wa kauri za carbide za silicon zilizoandaliwa na michakato tofauti
Walakini, kauri za carbide za silicon zina shida ya ugumu wa kupunguka na brittleness ya juu. Kwa hivyo, katika miaka ya hivi karibuni, kauri zenye mchanganyiko kulingana na kauri za carbide za silicon, kama vile nyuzi (au whisker) uimarishaji, uimarishaji wa utawanyiko wa chembe, na vifaa vya kazi vya gradient, vimeibuka mfululizo, kuboresha ugumu na nguvu ya vifaa vya mtu binafsi.
Kama vifaa vya hali ya juu ya kauri ya kiwango cha juu, kauri za carbide za silicon zimekuwa zikitumika zaidi katika kilomita zenye joto kubwa, madini ya chuma, petroli, umeme wa mitambo, anga, nishati na kinga ya mazingira, nishati ya nyuklia, magari na uwanja mwingine.
Mnamo 2022, saizi ya soko la kauri za muundo wa carbide nchini China inatarajiwa kufikia Yuan bilioni 18.2. Pamoja na upanuzi zaidi wa uwanja wa maombi na mahitaji ya ukuaji wa chini, inakadiriwa kuwa ukubwa wa soko la kauri za muundo wa silicon utafikia Yuan bilioni 29.6 ifikapo 2025.
Katika siku zijazo, na kuongezeka kwa kiwango cha kupenya kwa magari mapya ya nishati, nishati, tasnia, mawasiliano na nyanja zingine, na vile vile mahitaji madhubuti ya usahihi wa hali ya juu, upinzani mkubwa wa kuvaa, na vifaa vya kuegemea vya juu au vifaa vya elektroniki katika nyanja mbali mbali, saizi ya soko la bidhaa za kauri za silicon zinatarajiwa kuongezeka kwa magari.
Kauri za Carbide za Silicon hutumiwa katika kilomita za kauri kwa sababu ya mali zao bora za mitambo, upinzani wa moto, na upinzani wa mshtuko wa mafuta. Kati yao, kilomita za roller hutumiwa hasa kwa kukausha, sintering, na matibabu ya joto ya vifaa vya elektroni vya lithiamu-ion, vifaa vya elektroni hasi, na elektroni. Vifaa vya elektroni vya Lithium chanya na hasi ni muhimu kwa magari mapya ya nishati. Silicon carbide kauri ya kauri ya kauri ni sehemu muhimu ya kilomita, ambayo inaweza kuboresha uwezo wa uzalishaji wa joko na kwa kiasi kikubwa kupunguza matumizi ya nishati.
Bidhaa za kauri za Silicon Carbide pia hutumiwa sana katika vifaa anuwai vya magari. Kwa kuongezea, vifaa vya SIC hutumiwa hasa katika PCUs (vitengo vya kudhibiti nguvu, kama vile kwenye bodi DC/DC) na OBCs (vitengo vya malipo) ya magari mapya ya nishati. Vifaa vya SIC vinaweza kupunguza uzito na kiasi cha vifaa vya PCU, kupunguza upotezaji wa kubadili, na kuboresha joto la kufanya kazi na ufanisi wa mfumo wa vifaa; Inawezekana pia kuongeza kiwango cha nguvu ya kitengo, kurahisisha muundo wa mzunguko, kuboresha wiani wa nguvu, na kuongeza kasi ya malipo wakati wa malipo ya OBC. Kwa sasa, kampuni nyingi za gari ulimwenguni kote zimetumia silicon carbide katika mifano nyingi, na kupitishwa kwa kiwango kikubwa cha carbide ya silicon imekuwa mwenendo.
Wakati kauri za carbide za silicon hutumiwa kama vifaa muhimu vya kubeba katika mchakato wa uzalishaji wa seli za Photovoltaic, bidhaa zinazosababishwa kama vile boti inasaidia, sanduku za mashua, na vifaa vya bomba vina utulivu mzuri wa mafuta, usiharibike wakati unatumiwa kwa joto la juu, na haitoi uchafuzi unaofaa. Wanaweza kuchukua nafasi ya msaada wa mashua ya quartz inayotumika, sanduku za mashua, na vifaa vya bomba, na kuwa na faida kubwa za gharama.
Kwa kuongezea, matarajio ya soko la vifaa vya nguvu vya carbide ya silika ni pana. Vifaa vya SIC vina chini juu ya upinzani, malipo ya lango, na sifa za malipo ya urejeshaji. Kutumia SIC MOSFET au SIC MOSFET pamoja na sic SBD Photovoltaic inverters inaweza kuongeza ufanisi wa ubadilishaji kutoka 96%hadi zaidi ya 99%, kupunguza upotezaji wa nishati kwa zaidi ya 50%, na kuongeza maisha ya mzunguko wa vifaa kwa mara 50.
Mchanganyiko wa kauri za carbide za silicon zinaweza kupatikana nyuma kwa miaka ya 1890, wakati carbide ya silicon ilitumiwa sana kwa vifaa vya kusaga mitambo na vifaa vya kinzani. Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya uzalishaji, bidhaa za hali ya juu za SIC zimetengenezwa sana, na nchi ulimwenguni kote zinatilia maanani zaidi ukuaji wa kauri za hali ya juu. Haziridhiki tena na utayarishaji wa kauri za jadi za silicon carbide. Biashara zinazozalisha kauri za hali ya juu zinaendelea haraka zaidi, haswa katika nchi zilizoendelea ambapo jambo hili ni muhimu zaidi. Watengenezaji wa kigeni ni pamoja na Saint Gobain, 3M, Ceramtec, Ibiden, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, Aszac, Japan Jingke Ceramics Co, Ltd, Japan maalum ya kauri Co, Ltd, IPS kauri, nk.
Maendeleo ya carbide ya silicon nchini China yalichelewa ikilinganishwa na nchi zilizoendelea kama Ulaya na Amerika. Kwa kuwa tanuru ya kwanza ya viwandani ya utengenezaji wa SIC ilijengwa katika kiwanda cha kwanza cha kusaga gurudumu mnamo Juni 1951, China ilianza kutoa silicon carbide. Watengenezaji wa ndani wa kauri za carbide za silicon hujilimbikizia katika Jiji la Weifang, Mkoa wa Shandong. Kulingana na wataalamu, hii ni kwa sababu biashara za madini za makaa ya mawe zinakabiliwa na kufilisika na kutafuta mabadiliko. Kampuni zingine zimeanzisha vifaa husika kutoka Ujerumani kuanza kutafiti na kutengeneza carbide ya silicon.ZPC ni moja ya mtengenezaji mkubwa wa mmenyuko wa sintered silicon carbide.
Wakati wa chapisho: Novemba-09-2024