Sissejuhatus räni süsinikusulamisse
Räni süsiniku (SIC) materjalid on näidanud ulatuslikku rakendamispotentsiaali mitmel väljal nende suurepäraste füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu, näiteks kõrge kõvadus, kõrge temperatuuriga vastupidavus, korrosioonikindlus, lai ribalakk jne. Järgnev on peamiste rakenduspiirkondade üksikasjalik analüüs ja sellega seotud räni süsiniku tehnilised oskused:
1. pooljuhid ja elektroonilised seadmed
Rakendus:
Power Electronici seadmeid: SIC-i kasutatakse kõrgpinge, kõrgtemperatuuri ja kõrgsageduslike seadmete (näiteks MOSFETS ja Diode) tootmiseks, mis sobib elektrisõidukite, fotogalvaaniliste muundurite, nutikate võrede jms jaoks, mis on energiatõhususega paranenud rohkem kui 30% võrreldes ränipõhiste seadmetega.
RF-seadmed: 5G kommunikatsiooni- ja baasjaamades olevad võimsusvõimendid kasutavad signaali kadu vähendamiseks SIC kõrgsageduslikke omadusi.
Äärmuslikud keskkonnaresistentsed seadmed: andurid ja vooluahelad, mida kasutatakse kõrge temperatuuriga kiirguskeskkonnas, näiteks kosmoselaevade ja tuumaelektrijaamadega.
Käsitöö:
Epitaksiaalse kasvutehnoloogia: defektide vähendamiseks kasvatatakse SIC substraatidel kvaliteetseid epitaksiaalseid kihte SIC substraatidel.
Ioonide implanteerimine ja lõõmutamine: juhtivuse täpne dopingukontroll nõuab lisandite aktiveerimiseks kõrgtemperatuurilisi lõõmutamist.
Nano-taseme söövitusprotsess: kuiv söövitus (näiteks ICP-RIE) kasutatakse mikro-/nanotaseme seadme struktuuride saavutamiseks.
2. kõrge temperatuur ja kulumiskindlad materjalid
Rakendus:
Lennundus: turbiinimootori tera kattekiht, raketi otsik, mis on võimeline taluma kõrgeid temperatuure üle 2000 kraadi C.
Tööstuslikud masinad: laagrid, tihendid, lõiketööriistad, eluiga 5-10 korda pikemad kui traditsioonilised materjalid.
Käsitöö:
Termiline pihustustehnoloogia: SIC -katte plasmapihustamine substraadi kulumiskindluse suurendamiseks.
Paagutusprotsess: Suure tihedusega sic -keraamika valmistatakse surveta paagutamise või kuuma isostaatilise pressimise (puusa) abil, mis nõuab paagutamise abivahendite (näiteks al ₂ o ∝ - y ₂ o ∝) lisamist.
3. uue energia valdkonnas
Rakendus:
Elektrisõidukid: SIC -muundurid suurenevad vahemikus 5% -10% ning neid on masstoodangud ja rakendatud sellised ettevõtted nagu Tesla ja BYD.
Fotogalvaaniline ja energiasalvestus: tõhus alalisvoolu AC muundamine energiakaotuse vähendamiseks.
Käsitöö:
Moodulipakenditehnoloogia: hõbedane paagutamine või mööduv vedela faasi keevitamine (TLP) asendab soojusjuhtivuse parandamiseks traditsioonilist joodist.
Kuumuse hajumise disain: integreeritud soojustoru või mikrokanali jahutussüsteem suure võimsusega tihedusega soojuse hajumise probleemide lahendamiseks.
4. optika ja andurid
Rakendus:
UV -detektor: SIC laia ribaga kasutamine ultraviolettvalgusele reageerimiseks, mida kasutatakse leegi jälgimiseks ja kosmose uurimiseks.
Kvanttehnoloogia: Kvantbittide ja biosensuste jaoks kasutatakse SIC -i vabade värvikeskusi (näiteks räni vaba töökohta).
Käsitöö:
Defektitehnika: optilise jõudluse optimeerimiseks ioonide kiiritamise kaudu kontrollitavate vabade tööde puuduste tutvustamine.
Pinna passiveerimine: hüdrogeenitud või oksiidkatted vähendavad pinna oleku müra.
5. tuumaenergia väli
Rakendus:
Tuumakütuste katted: SIC komposiitmaterjal asendab tsirkooniumisulami, mis on vastupidav kiirguse turse ja kõrge temperatuuriga korrosiooni suhtes.
Tuumajäätmete töötlemine: SIC-i kasutatakse kõrgetasemelise radioaktiivsete jäätmete tugevdamiseks inertse substraadina.
Käsitöö:
Kiuduga tugevdatud komposiidid: SIC -kiudainete/sic maatriksi komposiidid, mis on valmistatud keemilise auru infiltratsiooni (CVI) abil.
Kiirguskahjustuste uurimine: materiaalse resistentsuse optimeerimine kahjustuste suhtes simuleeritud kiirituskatsete kaudu.

Räni süsinikusulami spetsifikatsioon
|
Aste |
Si |
C |
Al |
S |
P |
|
SI68C18 |
68%min |
18%min |
3%max |
0,05%max |
0,05%max |
|
SI65C15 |
65%min |
15%min |
3%max |
0,1%max |
0,1%max |
|
SI60C20 |
60%min |
20%min |
4%max |
0,1%max |
0,1%max |
Kuum tags: Räni süsiniksulamist räni süsinik High Carbon räni, Hiina räni süsiniksulamist räni süsinik High Carbon Räni tootjad, tarnijad, tehas
