Son yıllarda, silikon karbür bileşiği yarı iletkenler sektörde yaygın bir ilgi görmüştür. Bununla birlikte, yüksek performanslı bir malzeme olarak, silikon karbür elektronik cihazların (diyotlar, güç cihazları) sadece küçük bir parçasıdır. Ayrıca aşındırıcı, kesme malzemeleri, yapısal malzemeler, optik malzemeler, katalizör taşıyıcıları ve daha fazlası olarak da kullanılabilir. Bugün, esas olarak kimyasal stabilite, yüksek sıcaklık direnci, aşınma direnci, korozyon direnci, yüksek termal iletkenlik, düşük termal genleşme katsayısı, düşük yoğunluk ve yüksek mekanik mukavemet avantajlarına sahip silikon karbür seramiklerini sunuyoruz. Kimyasal makineler, enerji ve çevre koruma, yarı iletkenler, metalurji, ulusal savunma ve askeri endüstri gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Silikon Karbür (sic)Silikon ve karbon içerir ve esas olarak iki kristal formu içeren tipik bir çok tip yapısal bileşiktir: a-sic (yüksek sıcaklık kararlı tip) ve β-sic (düşük sıcaklık kararlı tip). Toplamda 200'den fazla multi tip vardır, bunlar arasında β - sic ve 2H sic, 4H sic, 6h sic ve 15r α - sic'in 3c'si temsilcidir.
Şekil SIC Çoklu Yapı
Sıcaklık 1600 ℃'nin altında olduğunda, sic β - sic şeklinde bulunur ve 1450 ℃ civarında basit bir silikon ve karbon karışımından hazırlanabilir. Sıcaklık 1600 ℃'yi aştığında, β - sic yavaş yavaş a - sic'in çeşitli polimorflarına dönüşür. 4h sic, 2000 ℃ yaklaşık olarak kolayca üretilir; Hem 6H hem de 15R polimorfları, kolay oluşum için 2100 ℃ üzerinde yüksek sıcaklıklar gerektirir; 6H SIC, 2200 ℃ ℃ ℃ ℃ ° C'yi aşan sıcaklıklarda bile çok kararlı kalabilir, bu da onu endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanır.
Saf silikon karbür renksiz ve şeffaf bir kristaldir, endüstriyel silikon karbür renksiz, soluk sarı, açık yeşil, koyu yeşil, açık mavi, hatta siyah, azalan şeffaflık seviyeleri olabilir. Aşındırıcı endüstri, silikon karbürü renge göre iki tipte sınıflandırır: siyah silikon karbür ve yeşil silikon karbür. Renksiz ila koyu yeşil silikon karbür yeşil silikon karbür olarak sınıflandırılırken, açık mavi ila siyah silikon karbür siyah silikon karbür olarak sınıflandırılır. Siyah silikon karbür ve yeşil silikon karbür her ikisi de alfa sic altıgen kristallerdir ve yeşil silikon karbür mikro tozu genellikle silikon karbür seramikleri için hammadde olarak kullanılır.
Farklı süreçlerle hazırlanan silikon karbür seramiklerinin performansı
Bununla birlikte, silikon karbür seramikleri düşük kırık tokluğunun ve yüksek kırılganlığın dezavantajına sahiptir. Bu nedenle, son yıllarda, lif (veya bıyık) takviyesi, heterojen partikül dispersiyon güçlendirme ve gradyan fonksiyonel malzemeleri gibi silikon karbür seramiklerine dayanan kompozit seramikler art arda ortaya çıkmış, tek tek malzemelerin sertliğini ve gücünü iyileştirmiştir.
Yüksek performanslı bir yapısal seramik yüksek sıcaklık malzemesi olarak silikon karbür seramikleri, yüksek sıcaklıkta fırınlarda, çelik metalurji, petrokimyasallar, mekanik elektronikler, havacılık, enerji ve çevre koruması, nükleer enerji, otomobiller ve diğer alanlarda giderek daha fazla uygulanmıştır.
2022'de, Çin'deki silikon karbür yapısal seramiklerin pazar büyüklüğünün 18.2 milyar yuan'a ulaşması bekleniyor. Uygulama alanlarının daha fazla genişlemesi ve aşağı yönlü büyüme ihtiyaçları ile silikon karbür yapısal seramiklerin pazar büyüklüğünün 2025 yılına kadar 29.6 milyar yuan'a ulaşacağı tahmin edilmektedir.
Gelecekte, yeni enerji araçlarının, enerji, endüstri, iletişim ve diğer alanların artan penetrasyon oranı ve ayrıca yüksek hassasiyetli, yüksek aşınma direnci ve yüksek güvenilirlik mekanik bileşenleri veya çeşitli alanlardaki elektronik bileşenler için giderek daha katı gereksinimler, silikon karji seramik ürünlerinin pazar büyüklüğünün, yeni enerji araçları ve fotovoltaik alanlarının genişlemesi bekleniyor, bu yeni enerji araçları arasında gelişmesi bekleniyor.
Silikon karbür seramikleri, mükemmel yüksek sıcaklık mekanik özellikleri, yangın direnci ve termal şok direnci nedeniyle seramik fırınlarda kullanılır. Bunlar arasında, silindir fırınları esas olarak lityum iyon pil pozitif elektrot malzemelerinin, negatif elektrot malzemelerinin ve elektrolitlerin kurutulması, sinterlenmesi ve ısıl işlemi için kullanılır. Lityum pil pozitif ve negatif elektrot malzemeleri yeni enerji araçları için vazgeçilmezdir. Silikon karbür seramik fırın mobilyaları, fırın üretim kapasitesini iyileştirebilen ve enerji tüketimini önemli ölçüde azaltabilen fırınların temel bir bileşenidir.
Silikon karbür seramik ürünleri de çeşitli otomotiv bileşenlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Buna ek olarak, SIC cihazları esas olarak yeni enerji araçlarının PCU'larında (yerleşik DC/DC gibi güç kontrol ünitelerinde) ve OBC'lerde (şarj üniteleri) kullanılır. SIC cihazları PCU ekipmanının ağırlığını ve hacmini azaltabilir, anahtar kayıplarını azaltabilir ve cihazların çalışma sıcaklığını ve sistem verimliliğini artırabilir; Birim güç seviyesini arttırmak, devre yapısını basitleştirmek, güç yoğunluğunu artırmak ve OBC şarjı sırasında şarj hızını arttırmak da mümkündür. Şu anda, dünyadaki birçok otomobil şirketi çoklu modellerde silikon karbür kullandı ve silikon karbürün büyük ölçekli benimsenmesi bir trend haline geldi.
Silikon karbür seramikleri, fotovoltaik hücrelerin üretim sürecinde anahtar taşıyıcı malzemeler olarak kullanıldığında, tekne destekleri, tekne kutuları ve boru bağlantı parçaları gibi ortaya çıkan ürünler iyi termal stabiliteye sahiptir, yüksek sıcaklıklarda kullanıldığında deforme olmaz ve zararlı kirleticiler üretmez. Yaygın olarak kullanılan kuvars tekne desteklerini, tekne kutularını ve boru bağlantı parçalarını değiştirebilir ve önemli maliyet avantajlarına sahip olabilirler.
Buna ek olarak, fotovoltaik silikon karbür güç cihazları için pazar beklentileri geniştir. SIC malzemeleri direnç, kapı yükü ve ters kurtarma yükü özellikleri üzerinde daha düşüktür. SIC SBD fotovoltaik invertörlerle birlikte SIC MOSFET veya SIC MOSFET kullanılarak dönüşüm verimliliğini%96'dan%99'a çıkarabilir, enerji kaybını%50'den fazla azaltabilir ve ekipman döngüsü ömrünü 50 kat artırabilir.
Silikon karbür seramiklerinin sentezi, silikon karbür esas olarak mekanik öğütme malzemeleri ve refrakter malzemeler için kullanıldığı 1890'lara kadar izlenebilir. Üretim teknolojisinin geliştirilmesiyle, yüksek teknoloji ürünü ürünler yaygın olarak geliştirilmiştir ve dünyadaki ülkeler ileri seramiklerin sanayileşmesine daha fazla dikkat etmektedir. Artık geleneksel silikon karbür seramiklerinin hazırlanmasından memnun değiller. Yüksek teknoloji seramikleri üreten işletmeler, özellikle bu fenomenin daha önemli olduğu gelişmiş ülkelerde daha hızlı gelişmektedir. Yabancı üreticiler esas olarak Saint Gobain, 3M, Ceramtec, Iben, Schunk, Narita Group, Toto Corporation, Coorstek, Kyocera, Aszac, Japonya Ceramics Co., Ltd., Japonya Özel Ceramics Co., Ltd., IPS Ceramics, vb.
Çin'de silikon karbür gelişimi, Avrupa ve Amerika gibi gelişmiş ülkelere kıyasla nispeten geç kalmıştır. Haziran 1951'de ilk öğütme tekerlek fabrikasında üretim için ilk endüstriyel fırın inşa edildiğinden beri, Çin silikon karbür üretmeye başladı. Yerli silikon karbür seramik üreticileri esas olarak Shandong eyaletinin Weifang City'de yoğunlaşmıştır. Profesyonellere göre, bunun nedeni yerel kömür madenciliği işletmelerinin iflas ve dönüşüm arayışı ile karşı karşıya kalmasıdır. Bazı şirketler, silikon karbür araştırmaya ve üretmeye başlamak için Almanya'dan ilgili ekipmanları tanıttı.ZPC, reaksiyon sinterlenmiş silikon karbür üreticilerinden biridir.
Gönderme Zamanı: Kasım-09-2024