Sa mga nagdaang taon, ang mga silikon na karbida compound semiconductors ay nakatanggap ng malawak na pansin sa industriya. Gayunpaman, bilang isang mataas na pagganap na materyal, ang silikon na karbida ay isang maliit na bahagi lamang ng mga elektronikong aparato (diode, mga aparato ng kuryente). Maaari rin itong magamit bilang mga abrasives, pagputol ng mga materyales, mga istrukturang materyales, optical na materyales, mga carrier ng katalista, at marami pa. Ngayon, higit sa lahat ay nagpapakilala kami ng mga ceramics ng karbida ng silikon, na mayroong mga pakinabang ng katatagan ng kemikal, mataas na temperatura ng paglaban, paglaban ng pagsusuot, paglaban ng kaagnasan, mataas na thermal conductivity, mababang thermal expansion coefficient, mababang density, at mataas na mekanikal na lakas. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga patlang tulad ng makinarya ng kemikal, enerhiya at proteksyon sa kapaligiran, semiconductors, metalurhiya, pambansang pagtatanggol at industriya ng militar.
Silicon Carbide (sic)Naglalaman ng silikon at carbon, at isang pangkaraniwang multi na uri ng istruktura ng istruktura, higit sa lahat kabilang ang dalawang mga form na kristal: α-sic (high-temperatura na matatag na uri) at β-sic (mababang uri ng stable na uri). Mayroong higit sa 200 maraming mga uri sa kabuuan, na kung saan ang 3C sic ng β - sic at ang 2H sic, 4H sic, 6h sic, at 15r sic ng α - sic ay kinatawan.
Larawan sic multibody istraktura
Kapag ang temperatura ay nasa ibaba 1600 ℃, umiiral ang SIC sa anyo ng β - sic at maaaring ihanda mula sa isang simpleng halo ng silikon at carbon sa paligid ng 1450 ℃. Kapag ang temperatura ay lumampas sa 1600 ℃, ang β - SIC ay dahan -dahang nagbabago sa iba't ibang mga polymorph ng α - sic. Ang 4H sic ay madaling nabuo noong paligid ng 2000 ℃; Parehong 6H at 15R polymorph ay nangangailangan ng mataas na temperatura sa itaas ng 2100 ℃ para sa madaling pagbuo; Ang 6h sic ay maaaring manatiling matatag kahit na sa mga temperatura na higit sa 2200 ℃, na ginagawa itong malawak na ginagamit sa mga pang -industriya na aplikasyon.
Ang purong silikon na karbida ay isang walang kulay at transparent na kristal, habang ang pang -industriya na silikon na karbida ay maaaring walang kulay, maputla dilaw, magaan na berde, madilim na berde, magaan na asul, madilim na asul, o kahit itim, na may pagbawas sa mga antas ng transparency. Ang nakasasakit na industriya ay nag -uuri ng silikon na karbida sa dalawang uri batay sa kulay: itim na silikon na karbida at berdeng silikon na karbida. Ang walang kulay sa madilim na berdeng silikon na karbida ay inuri bilang berdeng silikon na karbida, habang ang light blue sa itim na silikon na karbida ay inuri bilang itim na silikon na karbida. Ang Black Silicon Carbide at Green Silicon Carbide ay parehong alpha sic hexagonal crystals, at ang berdeng silikon na karbida micro powder ay karaniwang ginagamit bilang hilaw na materyal para sa silikon na karbida ng karot.
Pagganap ng silikon na carbide keramika na inihanda ng iba't ibang mga proseso
Gayunpaman, ang mga silikon na carbide ceramics ay may kawalan ng mababang pagkabali ng katigasan at mataas na brittleness. Samakatuwid, sa mga nagdaang taon, ang mga pinagsama -samang keramika batay sa mga ceramics ng silikon na karot, tulad ng pampalakas ng hibla (o whisker), pagpapalakas ng heterogenous na pagpapalakas ng butil, at gradient functional na materyales, ay lumitaw nang sunud -sunod, pagpapabuti ng katigasan at lakas ng mga indibidwal na materyales.
Bilang isang mataas na pagganap na istruktura ng ceramic na high-temperatura na materyal, ang mga silikon na karbida na keramika ay lalong inilalapat sa mga high-temperatura na kilns, metal na bakal, petrochemical, mechanical electronics, aerospace, enerhiya at proteksyon sa kapaligiran, enerhiya ng nuklear, sasakyan at iba pang mga patlang.
Noong 2022, ang laki ng merkado ng Silicon Carbide Structural Ceramics sa China ay inaasahang aabot sa 18.2 bilyong yuan. Sa pamamagitan ng karagdagang pagpapalawak ng mga patlang ng aplikasyon at mga pangangailangan sa paglago ng agos, tinatayang ang laki ng merkado ng silikon carbide na istruktura ng keramika ay aabot sa 29.6 bilyong yuan sa pamamagitan ng 2025.
Sa hinaharap, sa pagtaas ng rate ng pagtagos ng mga bagong sasakyan ng enerhiya, enerhiya, industriya, komunikasyon at iba pang mga patlang, pati na rin ang lalong mahigpit na mga kinakailangan para sa mataas na katumpakan, mataas na pagsusuot ng pagsusuot, at mataas na pagiging maaasahan ng mga mekanikal na sangkap o mga elektronikong sangkap sa iba't ibang larangan, ang laki ng merkado ng mga sasakyan ng silikon na carbide ay mahahalagang pag-unlad na mga lugar.
Ang mga ceramics ng carbide ng silikon ay ginagamit sa mga ceramic kiln dahil sa kanilang mahusay na mataas na temperatura na mga mekanikal na katangian, paglaban sa sunog, at paglaban sa thermal shock. Kabilang sa mga ito, ang mga roller kiln ay pangunahing ginagamit para sa pagpapatayo, pagsasala, at paggamot ng init ng mga materyales na positibong elektrod ng baterya ng lithium-ion, mga negatibong materyales sa elektrod, at mga electrolyte. Ang positibong baterya ng lithium at negatibong mga materyales sa elektrod ay kailangang -kailangan para sa mga bagong sasakyan ng enerhiya. Ang Silicon Carbide Ceramic Kiln Muwebles ay isang pangunahing sangkap ng mga kilong, na maaaring mapabuti ang kapasidad ng produksyon ng kilong at makabuluhang bawasan ang pagkonsumo ng enerhiya.
Ang mga produktong ceramic ng silikon ay malawak na ginagamit sa iba't ibang mga sangkap ng automotiko. Bilang karagdagan, ang mga aparato ng SIC ay pangunahing ginagamit sa mga PCU (mga yunit ng control control, tulad ng on-board DC/DC) at mga OBC (singilin ng mga yunit) ng mga bagong sasakyan ng enerhiya. Ang mga aparato ng SIC ay maaaring mabawasan ang timbang at dami ng kagamitan sa PCU, bawasan ang mga pagkalugi ng switch, at pagbutihin ang temperatura ng pagtatrabaho at kahusayan ng system ng mga aparato; Posible ring dagdagan ang antas ng lakas ng yunit, gawing simple ang istraktura ng circuit, pagbutihin ang density ng kuryente, at dagdagan ang bilis ng singilin sa pagsingil ng OBC. Sa kasalukuyan, maraming mga kumpanya ng kotse sa buong mundo ang gumagamit ng silikon na karbida sa maraming mga modelo, at ang malaking sukat na pag-ampon ng silikon na karbida ay naging isang kalakaran.
Kapag ang mga silikon na karbida ay ginagamit bilang mga pangunahing materyales sa carrier sa proseso ng paggawa ng mga photovoltaic cells, ang mga nagreresultang mga produkto tulad ng suporta sa bangka, mga kahon ng bangka, at mga pipe fittings ay may mahusay na katatagan ng thermal, hindi nagpapalitan kapag ginamit sa mataas na temperatura, at hindi gumagawa ng mga nakakapinsalang pollutant. Maaari nilang palitan ang mga karaniwang ginagamit na suporta sa bangka ng quartz, mga kahon ng bangka, at mga fittings ng pipe, at may makabuluhang pakinabang sa gastos.
Bilang karagdagan, ang mga prospect ng merkado para sa mga aparato ng photovoltaic silikon na karbida ay malawak. Ang mga materyales sa SIC ay mas mababa sa paglaban, singil ng gate, at mga katangian ng singil sa pagbawi. Ang paggamit ng SIC MOSFET o SIC MOSFET na sinamahan ng SIC SBD photovoltaic inverters ay maaaring dagdagan ang kahusayan ng conversion mula sa 96%hanggang sa higit sa 99%, bawasan ang pagkawala ng enerhiya ng higit sa 50%, at dagdagan ang buhay ng pag -ikot ng kagamitan sa pamamagitan ng 50 beses.
Ang synthesis ng silikon na carbide ceramics ay maaaring masubaybayan pabalik sa 1890s, kapag ang silikon na karbida ay pangunahing ginagamit para sa mga mekanikal na paggiling na materyales at mga materyales na refractory. Sa pag-unlad ng teknolohiya ng produksiyon, ang mga produktong high-tech sic ay malawak na binuo, at ang mga bansa sa buong mundo ay nagbabayad ng higit na pansin sa industriyalisasyon ng mga advanced na keramika. Hindi na sila nasiyahan sa paghahanda ng tradisyunal na ceramics ng silikon. Ang mga negosyo na gumagawa ng mga high-tech na keramika ay bumubuo nang mas mabilis, lalo na sa mga binuo na bansa kung saan ang kababalaghan na ito ay mas makabuluhan. Pangunahing kasama ng mga dayuhang tagagawa ang Saint Gobain, 3M, Ceramtec, Ibiden, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, ASZAC, Japan Jingke Ceramics Co, atbp.
Ang pag -unlad ng silicon carbide sa China ay medyo huli kumpara sa mga binuo na bansa tulad ng Europa at Amerika. Dahil ang unang pang -industriya na hurno para sa pagmamanupaktura ng SIC ay itinayo sa unang pabrika ng paggiling ng gulong noong Hunyo 1951, ang China ay nagsimulang gumawa ng silikon na karbida. Ang mga tagagawa ng domestic ng silikon na carbide ceramics ay pangunahing puro sa Weifang City, Shandong Province. Ayon sa mga propesyonal, ito ay dahil ang mga lokal na negosyo sa pagmimina ng karbon ay nahaharap sa pagkalugi at naghahanap ng pagbabagong -anyo. Ang ilang mga kumpanya ay nagpakilala ng mga kaugnay na kagamitan mula sa Alemanya upang simulan ang pagsasaliksik at paggawa ng silikon na karbida.Ang ZPC ay isa sa pinakamalaking tagagawa ng reaksyon na sintered silikon na karbida.
Oras ng Mag-post: Nov-09-2024